无人机自动防撞冲突检测与优化控制方法

研究了无人机防撞冲突检测与威胁级别评估方法, 建立了航向角控制、速度控制、高度控制以及航向角与速度组合控制等多种不同的防撞控制策略; 建立了自动防撞多目标代价函数模型以及多目标最优决策方法。仿真结果证明了该方法的有效性和较好的实用性。     

多设备数据融合的空中防撞预警研究

空中防撞预警是保证飞行安全的一项重要课题,而随着各大机场吞吐量的不断攀升, 航路日益拥堵,对空中防撞性能的要求也随之增加。为了提高目前空中防撞探测距离和探测精度, 利用 ADS-B 和本机 GPS 接收机获取入侵飞行器的相对位置信息,以 GPS 报文中的 EPU 值为质量参数,对 ADS-B 数据和 TCAS 数据融合,获得最优线性融合,最后滤波输出高精度位置信息。 仿真实验结果表明,通过 EPU 数据的引入该融合算法运算速度快,精度高,提高了相对位置探测精度和预警范围,为空中防撞策略提供了更为准确的判断依据,可以显著提高空中防撞预警能力。     

基于AD9361的无人机小型化数据链收发系统设计

近年来,无人机在世界范围内得到了空前的重视和发展,尤其是微小型无人机,以其重量轻、体积小、成本低以及综合性能高等特点在军民领域得到了广泛的关注与迅速的发展。 机载数据链收发系统是无人机系统中必不可少的组成部分,而对于军用无人机,电子产品的小型化都会提高其作战能力,因此机载数据链收发系统的小型化研究具有非常重要的意义。本文利用电子芯片技术发展的最新成果,结合工程实际,给出了机载数据链收发系统具体的设计方案。     

无人机智能数据链体系结构

在分析当前无人机数据链面临问题的基础上,提出了无人机智能数据链的概念及其内涵,描述了无人机智能数据链的工作过程,给出了无人机智能数据链的指标体系以及功能分级。在确定无人机数据链功能的基础上,提出了无人机智能数据链的体系结构。软件体系结构中,采用智能机、CORBA中间件、软件无线电相结合的模式,在硬件体系结构方面,论述了DSP与FPGA相结合的硬件实现方式的优越性。     

无人机数据链信道均衡技术仿真研究

信道均衡技术是无线通信中解决码间干扰的关键技术.选取LMS,RLS和CMA常用的均衡算法以及信道均衡器的结构作为研究对象,通过对三种均衡算法的收敛性能的仿真分析,以及结合无人机信道模型对常用的两种均衡结构的误码性能进行的仿真,所得结果对于后期基于FPGA实现高速的信道均衡器时算法和结构的选择具有参考的价值.     

基于组网模组的集群无人机数据链设计

近年来随着无人机技术的迅猛发展,无人机在信息获取、无人作战等方面正发挥越来越大的作用。如当前热门的无人机快递物流、植保应用、应急救援保障等场景下,单架无人机已很难满足复杂任务的需要,多机协同、集群的应用模式能极大提高任务作业的效率。宽带无线数据链组网技术是实现无人机协同作业的关键技术之一,文章主要研究基于组网模组的民用无人机数据链点对多点组网技术。     

无人机宽带数据链中的高阶调制技术研究

针对无人机机载平台功率资源受限、频谱资源受限等问题,开展了高阶调制技术在无人机宽带数据链中的应用研究。重点研究了调制方式选择、定时同步和载波同步等关键技术,提出了一种适用于高阶调制信号的定时同步、载波同步方案,并利用Matlab搭建高阶调制信号收发模型,对定时同步、载波同步方案进行了仿真,验证了方案的有效性。研究结果对无人机宽带数据链采用高阶调制技术提供了一定的参考。     

基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链设计

无人机在未来的战争中将扮演着越来越重要的角色。战术无人机能够将对本方有用的敌方信息传递到本方的地面控制中心,以便本方部署周密的作战计划。无人机通信负载和能量是衡量无人机数据链系统性能好坏两个很重要的指标。通信负载的大小可以通过拥塞控制来解决,结合无人机能量有限的特点,无人机发送数据时采用最小功率发射,在MAC层,引入能耗参量,将其融入到拥塞控制中来提高无人机数据链的网络性能。利用opnet仿真软件,搭建半实物仿真平台,设计了基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链。仿真结果表明此算法能够提高系统吞吐率,并节约了能量。     

外军无人机数据链的发展现状与趋势

无人机数据链是无人机的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带。首先按照飞行高度和重量对无人机进行了分类,在此基础上概述了外军无人机数据链的发展现状;然后介绍了几种典型无人机数据链如数字数据链(DDL)、战术通用数据链(TCDL)和Quint网络技术(QNT)数据链的发展和性能,并分析和展望了无人机数据链通用化、安全化、网络化等发展趋势;最后总结了外军无人机数据链发展的经验,希望为从事无人机和数据链研究的工程技术人员提供参考。     

基于QualNet的无人机数据链时延仿真

概述了无人机数据链的网络组成,介绍了通信网络仿真软件QualNet的功能特点及其架构,并在该软件平台下建立无人机数据链时延仿真模型,分析远近程无人机在不同MAC信道接入协议下的平均端到端时延和平均抖动.仿真结果表明,设计无人机数据链时可优先采用TDMA接入协议.     

一种功能分层的无人机测控链路互联互通设计方法

参考开放式系统互联模型,采用功能分层的方法建立了无人机测控链路抽象架构,分析了链路互联互通的影响要素。提出了一种适用于各种物理层波形、数据类型、消息格式、链路管理体制的测控链路互联互通设计方法,实现了不同型号无人机测控链路的互联互通,为现役的各型无人机链路改造及后续新型无人机链路通用化设计奠定了基础。     

微小型无人机数据链分发系统研究

当前微小型无人机系统还没有完整的数据链,数据分发难以实现,战场信息得不到共享,针对这一问题,对微小型无人机数据链进行研究,并提出战场数据分发解决方案,为建立完整的微小型无人机数据链传输系统奠定理论基础。     

无人机数据链判决反馈均衡器的FPGA实现

从无人机数据链的需求出发,使用现场可编程门阵列(FPGA)实现判决反馈均衡器(DFE),以消除无人机数据链中的码间干扰。文中利用System Generator对判决反馈均衡器进行建模,将模型转换为硬件,并通过硬件协调仿真在Xilinx virtex5 XC5VSX50T芯片上验证。仿真结果表明,在不同信道条件下,判决反馈均衡器能很好地克服码间干扰,适用于无人机信道。本文为无人机高速数据链均衡器的实现打下基础。     

一种基于UQPSK体制的无人机数据链设计与实现

无人机技术和载荷设备的不断升级,对地面站与无人机终端之间数据通信的可靠性和有效性等要素提出了更高的要求。结合传输数据流需求的非对称性,分析了非平衡四相移键控(Unbalanced Quadrature Phase Shift Keying, UQPSK)通信体制的优势,通过Matlab进行可行性仿真分析,并采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)进行实现。测试结果表明,在通信距离100 km、图像数据16 Mb/s、遥测数据51.2 kb/s的情况下,该方案能够实现小于10^-6的误码率。     

一种基于长码扩频技术的无人机遥控链路实现

为了满足无人机遥控链路远距离、高动态、强抗干扰能力的军事通信需求,设计了基于长码直接序列扩频技术的FPGA实现方案.该方案采用了一种基于FFT算法的快速伪码捕获方法,将传统的伪码相位与多普勒频移二维搜索过程简化为两者同时捕获的一维搜索过程.经过硬件实现与测试,该方案可有效减少硬件资源消耗,同时缩短捕获时间.     

无人机测试数据的采集研究

无人机测试数据的采集需要完善的采集系统做基础,故而必须设计并构建相应的系统。测试数据采集系统的设计与构建应当以明确设计需求为基础,并以此指导总体方案的有效设计,然后再分别从硬件与软件两大层面进行科学设计,确保主控制器模块、无线数据发射与接收模块、信号调理电路、串行接口电路、数据采集主程序、电压信号数据采集程序、脉冲频率信号采集程序等均符合实际需求。在完成系统设计与构建后,还需要做好相应的终端设计与调试工作,确保采集系统能够完整、准确采集测试数据。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

基于数据链的越肩发射后向攻击技术

以数据链获取目标运动参数为前提，探讨了越肩发射后向攻击技术方案的系统组成及各部分的功能，着重对数据链的延时误差影响做了仿真分析。提出了指向和预测拦截两种中制导律并对它们进行了分析比较。建立了系统模型并进行了仿真。结果证明了系统方案是可行的。