操(cāo)纵系统
无人机操纵与控制主要包括起降操纵、飞(fēi)行控(kòng)制、任务(wù)设备(载荷)控制和数据(jù)链管理等(děng)。地面控(kòng)制站内(nèi)的飞行控制席(xí)位(wèi)、任(rèn)务设备控制席位、数据(jù)链路(lù)管理席位(wèi)都应设(shè)有相应分系统的操作装置。
起(qǐ)降操纵(zòng)
起降阶段(duàn)是无人(rén)机操纵中最难(nán)的控制阶段,起降控制程序应简单、可靠、操纵灵活,操(cāo)纵人员可直(zhí)接通过操纵杆和快捷(jié)键介入(rù)控制通(tōng)道(dào),控制无人机的起降。根据无人机不同的(de)类别及起飞重量,其起飞降落(luò)的操纵方式也有所不同。
1.发射方式
(1)手(shǒu)抛(pāo),采用人力(lì)手抛起飞,一般用(yòng)于微型无人机。
(2)弹射,采用压缩空气或橡皮筋等储(chǔ)能发射无人机,一(yī)般用于轻、微型无人机。
(3)零(líng)长发射,采用火箭助推方(fāng)式发射无人机(jī),一般用于(yú)小、轻、微型无人机(jī)。
(4)投放发射,采(cǎi)用母(mǔ)机挂(guà)载发射(shè)方(fāng)式或投抛方式发射无(wú)人机,一般用于小、轻型(xíng)无人(rén)机。
(5)滑跑起(qǐ)飞(fēi),采用跑道滑跑起飞(fēi),一般用于大(dà)、小(xiǎo)型无人机。
2.回收方式
(1)伞将回收,利用(yòng)机载降落伞回收无人机,一(yī)般用于(yú)小(xiǎo)、轻、微型无人机。
(2)撞网回收,利用地面(miàn)回(huí)收(shōu)网(wǎng),引导无人机撞网回收,一(yī)般用于轻、微型无人机。
(3)气囊回收,利用机载(zǎi)气(qì)囊(náng)装(zhuāng)置回收无人(rén)机,一般用于微型无(wú)人(rén)机。
(4)滑跑降落,利用地面跑道滑跑(pǎo)降落,一般(bān)用于(yú)大、小型无人机。
当前,国内民用无人(rén)机系统的起(qǐ)降,可采用自(zì)主控制、人工(gōng)遥控或(huò)组合(hé)控制(zhì)等模式进(jìn)行(háng)控制。自主控制是指在起降(jiàng)阶段,操作人员不需(xū)介入(rù)回路(lù),无人机(jī)借助于机载传感器(qì)信息(xī),或辅助必要的引导信(xìn)息,由机载计(jì)算(suàn)机执行(háng)程序控制,可自动(dòng)完成无人机(jī)的起飞和回收(shōu)控制。人工遥控是无人机(jī)驾驶员通(tōng)过(guò)无线电数据链,利用地面(miàn)站获取的(de)无人(rén)机状态信息,发送无人机控制指(zhǐ)令,引导无人机发射和回收。
飞行控制
飞行控制是指采用遥(yáo)控(kòng)方式对无人(rén)机在空中(zhōng)整个飞行过程的控制。无人机(jī)的种类不同、执行任务(wù)的方式不同,决定(dìng)了(le)无人机有多重飞行操纵方式。遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行(háng)控制操(cāo)纵,一(yī)般(bān)包括(kuò)舵面遥控、姿态(tài)遥控和指令(lìng)控制三(sān)种(zhǒng)方式(shì)。
(1)多面遥控。这种(zhǒng)控制方式是由控(kòng)制(zhì)站上(shàng)的操纵杆直(zhí)接直接(jiē)控制无人机的(de)舵面(miàn),遥控无人(rén)机的飞行。
(2)姿态(tài)是在无人机具有姿态稳定控制机构的基础上,通过操纵杆控(kòng)制无人机的俯仰角、滚(gǔn)动角和偏航角,从而改变无人机的运(yùn)动。
(3)指令控制。这(zhè)种方式是通过上(shàng)行链路发送指令,机载计算机接收(shōu)到指令后按(àn)预定的控制模式执(zhí)行(háng)。这种方式必须在机载自(zì)动驾驶仪或机载飞行管理与控制(zhì)系统自动控制的基础(chǔ)上实施。指令方式一(yī)般包括:俯仰角选择与(yǔ)控制(zhì)、高度选择与(yǔ)保持。飞行速度控制、滚动(dòng)选择与控制(zhì)、航向选择与保持、航迹控制。
任务设备控制
任务设备控(kòng)制是地(dì)面站任务(wù)操纵人员通过任务控制单(dān)元(任务控制柜),发(fā)送任务控制(zhì)指令,控制机载任务设(shè)备工(gōng)作。同时,地面站控(kòng)制单元处理(lǐ)并显(xiǎn)示机载任务设备(bèi)工作(zuò)状态,供任务操纵人员(yuán)判读和使用。
数据链(liàn)管理
数据管理主要是(shì)对数据链设(shè)备进行监控,使其完成对人际的测控(kòng)与信息传(chuán)输任(rèn)务。机载数据链主要有:V/UHF视距数(shù)据链、L视(shì)距数据链、C视距数据链、UHF卫星中继数据链、Ku卫星(xīng)中继数据链。
通信链路
无人(rén)机通信链路,主要指用于无人机系统传输控制、无载荷通信、在和通信三部分信息(xī)的无线电链路。
无人机系统通信链路是指控制和(hé)无载荷链路,主要包括指挥与(yǔ)控制、空中交通管(guǎn)制(zhì)、感知和规避(bì)三种链路。
通信网(wǎng)络中两个结点之间的物理通(tōng)道称为通信链路(lù)。
根据通信链路的连接方法,可把通信(xìn)链(liàn)路分(fèn)为:
(1)点对(duì)点链(liàn)接通信链路,这时的链(liàn)路只连接两个结点;
(2)多点连接链路,指用(yòng)一条链路连接多少个(n>2)结点(diǎn)。
根据通信(xìn)方式不同,可把链路分为(wéi):
(1)单(dān)向(xiàng)通信链路;
(2)双(shuāng)向通信链路。
控(kòng)制站(zhàn)与无人机之间进行的实时(shí)信息交换便需要通(tōng)过通信链路来实(shí)现。地面控制站需要(yào)将指挥、控制以及任务指(zhǐ)令及时地传输到无人机上,无(wú)人机也需要将自身状态(速(sù)度、高度、位置、设备状态等)以及相关任务数据发回地面控制站。无人机系统中(zhōng)的通信(xìn)链路也常被称为数(shù)据链。民用无人机系统(tǒng)一般使用点对点的双(shuāng)向通信链路,也有部分无人机系统使用(yòng)单向下传链路。
我国(guó)对民用无人机(jī)射频(pín)指标的规定
无(wú)人机(jī)通信链路需要使用无(wú)线电资(zī)源,目前世界上(shàng)无(wú)人机的(de)频谱使用主要集中在UHF、L和C波段,其他频段也有零散分布。目(mù)前我国工信部无线(xiàn)电管理局初(chū)步制定了《无人机(jī)系(xì)统频率使用事宜》,其(qí)中规(guī)定:
(1)840.5~845MHz频段可用于(yú)无人机系统的上行遥控链路,其中(zhōng),841~845MHz也可采用时分方(fāng)式用于无人(rén)机系统(tǒng)的上行(háng)遥控和下行遥测信息传输链路。
(2)1430~1446MHz频段可用于(yú)无人机系统下行(háng)遥测与信息传输链路(lù),其(qí)中1460~1434MHz频段应优(yōu)先保证警用无人(rén)机和直升机射频传输使用,必要时1434~1442MHz也可以(yǐ)用于(yú)警用直升(shēng)机视(shì)频传输。无人机在市区(qū)部署(shǔ)时,应使(shǐ)用1442MHz以下频(pín)段。
(3)2408~2440MHz频段可用于无(wú)人机系统下(xià)行链(liàn)路,该无线(xiàn)电台工(gōng)作时不得对其他合(hé)法无线电业务造成影(yǐng)响,也不能寻求(qiú)无线(xiàn)电(diàn)干扰保护。
可见,目前(qián)民用无人机大量使用的9XTend数传电台(工作(zuò)在ISM902~928MHz)并不符合(hé)标准,必须寻找代用品。
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