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无人机数据链技术应用研究

发布时间:2018-05-09 11:32:00 文章来源:未来智讯    
    【关键词】 数据链 无人机
    Research on Application of Data Link Technology of Unmanned Aerial Vehicle
    Abstract:The applications of UAV become more and more widely, data link system as an important part of UAV system, mainly responsible for aircraft and ground stations between the data transmission, this paper on the data chain development, in particular, no The development of human-computer data chain has been studied.
    Keywords:Data Link; UAV
    随着科技的飞速发展,现代战场军事装备已呈现出明显的无人化趋势。无人机数据链,主要负责飞机与地面站之间的数据通信,数据链作为信息化战争的一大基石,是C4 ISR 系统框架的组成部分。它在传感器、指挥控制单元和武器平台之间实时传输战术信息,是实现信息链式运动的桥梁,是获得信息优势,提高各作战平台快速反应能力和协同作战能力,实现作战指挥自动化的关键设备。
    一、无人机数据链技术发展现状
    民用无人机数据链主要是基于GCS协议,该协议是专门针对点对点链路而设计,并未涉及数据链组网方面的规程,在数据链通用性方面仍然缺乏统一的标准。军用领域的战术数据链发展相对比较迅速,其中以美国和北约的Link-4A、Link-4C、Link-11、Link-16、Link-22等战术数据链使用最为广泛,各种数据链比较见表一。
    1、Link-4是一种非保密的数据链,包括Link-4、改进型的Link-4A和Link-4C其工作其工作在UHF频段(225.000MHZ~399.975MHZ)。
    2、Link-11是美国海军20世纪60年代研制成功的一种低速战术数据链,是目前主要的空地数据链路,也是使用最广泛的空空数据链路。Link-11系统工作在频段HF或UHF频段,采用半双工、轮询/应答的主从工作方式,在主控站的管理下进行组网通信,传输速率为2250bps,具有保密功能,但是无抗干扰能力。
    3、Link-16是美国及北约国家三军联合战术信息分发系统(JTIDS)的主用数据链路,又称为 TADIL J 战术数据链,工作在960~1215 MHZ的通信频段,采用时分多址(TDMA)组网方式,传输速率高达238kbps,是保密、大容量、抗干扰和无节点的数据链链路,采用JTIDS/MIDS传输特性和技术接口设计规范所规定的协议、约定和固定长度报文格式。它采用 J 序列报文,报文标准由美军标准 MIL-STD-6016 和北约标准STANAG 5516 和 STANAG 5616 定义。通信标准则遵循 JTIDS 和 MIDS 规定。
    Link-16 战术数据链在战术数据链发展史上占有重要地位:它标志着战术数据链从单一军种到三军通用的一次跃升。尽管 Link-16 战术数据链在 20 世纪 80 年代就已经用在美军 E-3A 预警机上,可以说是投入使用多年,但关于其的改进和升级从未停止,其中就包括卫星战术数据链(Satellite Tactical Data Link, STDL)、可变报文格式(Variable Message Format, VMF)计划以及联合距离延伸(JRE)计划等。Link-16 战术数据链是随着武器系统的发展、作战样式的改变,为支持现代战争而研制的。现代战争的特点是信息化的联合作战和精确作战,参战单元众多,分布在陆海空天的广大区域,战争节奏快,敌我双方交错在一起,交战双方激烈争夺制信息权。Link-16 战术数据链的主要功能是在参战单元之间实时交�Q战术信息,使各参战单元掌握实时战场态势和传送指挥控制命令。
    4 Link-22数据链是美国和北约为提高对抗能力、通信传输能力、与Link-16数据链兼容能力以及数据链的互操作能力,而设计和改进的数据链Link-11系统。
    20世纪90年代末,为适应现代战争要求,实现战区防空、导弹防御,美国海军开始研制“协同作战能力”(CEC)系统,这是一种革命性的战术数据链,主要有复合追踪,识别和捕获提示,以及协同作战三大功能,它的意义在于通过战术数据链第一次实现多平台武器系统的协同作战,提高了武器的打击威力。
    二、无人机数据链系统概述
    数据链路当需要在一条线路上传输数据信息时,除了必须有一条物理线路外,还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输。如果把实现这些协议的软件和硬件加到链路上,就构成了数据链路,无人机数据链路系统是连接飞机和地面控制站的数据通信系统,实现无人机系统中的传感器平台、控制平台、任务平台和监测平台之间各种数据信息的处理与传输,通过数据链路系统,各平台之间形成数据连接关系。
    三、无人机数据链系统的基本组