操纵系统
无人机操纵与控制主要包(bāo)括起降操纵、飞行控(kòng)制、任务设(shè)备(载荷)控制和数据链管理等。地面控(kòng)制站内的飞(fēi)行控制席位、任务设备(bèi)控(kòng)制席位、数据链路(lù)管理席位都应设有相应分系统的(de)操作装(zhuāng)置。
起降操纵(zòng)
起(qǐ)降(jiàng)阶(jiē)段是无人机操纵中最难(nán)的(de)控(kòng)制阶(jiē)段,起降控(kòng)制程(chéng)序应简单、可靠(kào)、操(cāo)纵灵活(huó),操(cāo)纵人员可直接通过操纵杆和快捷键介入控(kòng)制通道,控制无(wú)人(rén)机的起降。根据无(wú)人机不同(tóng)的类别及起(qǐ)飞重量,其起飞降落的操纵方式(shì)也(yě)有所不同。
1.发射方(fāng)式
(1)手抛,采用人力(lì)手抛(pāo)起飞(fēi),一般用于微型无(wú)人机。
(2)弹(dàn)射,采用压缩空气(qì)或橡皮筋等储能发射无人机,一般(bān)用于轻、微型无人机。
(3)零长发射,采用火(huǒ)箭助(zhù)推方式发射无人机,一(yī)般用(yòng)于(yú)小、轻、微(wēi)型无人机。
(4)投放发射,采用母机挂(guà)载发射方式或投抛方(fāng)式发射无人机,一般(bān)用于小、轻型(xíng)无人机(jī)。
(5)滑跑起飞,采用跑道滑(huá)跑起飞,一般用于大、小(xiǎo)型(xíng)无人机。
2.回收方式(shì)
(1)伞(sǎn)将回(huí)收,利用(yòng)机(jī)载降落伞回收无人机,一般用于小、轻、微型无人(rén)机。
(2)撞网回收(shōu),利用地面回收(shōu)网(wǎng),引(yǐn)导无人机撞网回(huí)收,一(yī)般用于轻、微(wēi)型无人(rén)机。
(3)气(qì)囊回收,利用机载气囊装(zhuāng)置回收(shōu)无(wú)人机,一般用于微型无人机。
(4)滑(huá)跑降落,利用地面跑道滑跑降(jiàng)落,一般(bān)用(yòng)于大、小型无人机。
当前,国(guó)内民用无(wú)人机系统的起降,可采用自主控制、人工遥控或组合控制等模式进行控(kòng)制。自主控制是指在起降阶(jiē)段,操作人(rén)员不(bú)需介入(rù)回路,无人机借(jiè)助于机载传感器信息(xī),或(huò)辅助必要的引(yǐn)导信息(xī),由机(jī)载(zǎi)计(jì)算机(jī)执(zhí)行(háng)程(chéng)序控制,可自(zì)动完成(chéng)无人机的起飞和回(huí)收(shōu)控制。人工遥控是(shì)无人机驾驶员通过无(wú)线电(diàn)数(shù)据链,利用地面站获取的无人(rén)机状态信息,发送无人机控制指(zhǐ)令,引导无人机发射(shè)和回收(shōu)。
飞行控制(zhì)
飞行控制是指采用遥控方式(shì)对无(wú)人(rén)机在空中整(zhěng)个飞行过程的控制(zhì)。无人(rén)机的种类不同、执行任务的方(fāng)式不同,决定了无人机有多重飞行操纵(zòng)方式(shì)。遥(yáo)控(kòng)方式是通过数(shù)据(jù)链路(lù)对无人机实施(shī)的飞行控制操纵,一般包括舵面遥控、姿态遥控(kòng)和指令控制三种方式。
(1)多面遥控。这种控制方式(shì)是由控制站(zhàn)上(shàng)的操纵杆直接直(zhí)接控制无人机(jī)的舵面,遥控无人机的飞(fēi)行。
(2)姿态是在无人机具(jù)有姿态稳定控制机构的基础上,通过操纵杆(gǎn)控制无人机的俯仰角、滚动角和偏航(háng)角,从而改变无人机的(de)运(yùn)动。
(3)指令控制。这种(zhǒng)方式是通过上行链路(lù)发送指令,机(jī)载(zǎi)计算机接收到指令后按预定的控制模式(shì)执行。这种方式必(bì)须在机载自动驾驶(shǐ)仪或机(jī)载(zǎi)飞行管理与控(kòng)制系统自动(dòng)控制的基础上实(shí)施。指令(lìng)方式一般(bān)包括:俯仰角选择与(yǔ)控制、高度(dù)选择与保(bǎo)持。飞行速度控制、滚动选择与控(kòng)制(zhì)、航向选择(zé)与保持、航迹控制。
任务设备控(kòng)制
任务设(shè)备(bèi)控(kòng)制是地面站任务(wù)操纵人员通过(guò)任务控(kòng)制单元(任务控(kòng)制(zhì)柜),发送任务控制(zhì)指令,控制机载任(rèn)务(wù)设备工作(zuò)。同时,地面站控制单元处理并显示机载任(rèn)务设备工作状态,供(gòng)任务(wù)操纵人员判读和使用。
数据链管理(lǐ)
数据管(guǎn)理主要是对数据链设备进行监控,使其完成对人际的测控与信(xìn)息传输任务(wù)。机载数据链主要有:V/UHF视距数据(jù)链、L视距数据链、C视距数据链、UHF卫星中继数据链、Ku卫星中(zhōng)继数据链。
通信(xìn)链路
无人(rén)机通信链(liàn)路,主要指(zhǐ)用于无人机(jī)系统传(chuán)输控制、无载荷(hé)通信、在和通信三部(bù)分(fèn)信息的无线电链路。
无人机系统通信链路是指控(kòng)制(zhì)和无载荷链路,主要(yào)包括指挥(huī)与控制、空中交通管制、感知和规避三种(zhǒng)链路。
通信网络中两个(gè)结点之间的(de)物理通道称为通信链路。
根据通信(xìn)链路(lù)的连接(jiē)方(fāng)法,可把通信链路分为:
(1)点(diǎn)对点链接(jiē)通(tōng)信链路(lù),这时的链路(lù)只连(lián)接(jiē)两个结点;
(2)多点连接(jiē)链路,指用一条链路连接多(duō)少个(n>2)结点。
根据通信方式不(bú)同(tóng),可把链路分为:
(1)单向通信(xìn)链路;
(2)双(shuāng)向通信链(liàn)路(lù)。
控制(zhì)站与无人(rén)机之间(jiān)进行的实时信息交换便需要通过通信链路来实现。地面控制(zhì)站需要将(jiāng)指挥、控制以及任务指令及时地(dì)传(chuán)输到无人机上,无人机也需要将(jiāng)自身状态(速度、高度、位置、设(shè)备状态等)以及相(xiàng)关任(rèn)务(wù)数据发(fā)回地(dì)面控制(zhì)站。无人机(jī)系统中的通信链路(lù)也常被称为数据链。民用(yòng)无人机系(xì)统(tǒng)一般使用点对点的双向通信链路,也有部分(fèn)无人机系(xì)统使用单向(xiàng)下传链路。
我国对民用(yòng)无人(rén)机(jī)射频指标(biāo)的规定
无人机通信链路需(xū)要(yào)使用无线电资(zī)源,目前世界上无人机的频谱使用主要集中在UHF、L和(hé)C波段,其他频段也有零散分布。目前我(wǒ)国工信部无线电管理局初步制(zhì)定了《无(wú)人机系统频率(lǜ)使用事宜》,其中规(guī)定:
(1)840.5~845MHz频段可用于无人(rén)机(jī)系统的上(shàng)行遥控链路(lù),其(qí)中,841~845MHz也(yě)可采用时分方式用于无人机系统的(de)上行遥(yáo)控和下行遥(yáo)测信(xìn)息传输链(liàn)路。
(2)1430~1446MHz频段可用于无人(rén)机系统下行遥测与信息传输(shū)链路,其(qí)中1460~1434MHz频段(duàn)应优先保证警用无人机和(hé)直(zhí)升机(jī)射(shè)频传输(shū)使(shǐ)用,必要时1434~1442MHz也可以(yǐ)用于警用(yòng)直升机(jī)视频传(chuán)输。无人机在市(shì)区部署时,应使用1442MHz以下频段。
(3)2408~2440MHz频段可用于(yú)无人机系(xì)统(tǒng)下行链路,该无线电(diàn)台工作时不得对其他(tā)合法无(wú)线电业务造(zào)成影响,也(yě)不能寻求无线电(diàn)干扰(rǎo)保(bǎo)护。
可见(jiàn),目前民用(yòng)无人机大(dà)量使用的9XTend数传电台(tái)(工(gōng)作在ISM902~928MHz)并不符合标准,必须寻(xún)找(zhǎo)代用品。
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