無人機在通信技術的應用討論

王建 程正來 牛慶環

摘 要：無人機是一種可以多次重復使用的具有勘測、定位、遙控等多種作用的設備。這種設備既經濟環保又能保障人們安全，因此在各個領域中應用十分廣泛。而通信技術在無人機中的應用能夠有效提升無人機通信的準確性和效率。無人機通信也是我國執行通信任務常用的方式。然而無人機在通信技術中的應用在獲取所需信息越來越方便的同時，其發展前景也面臨著許多問題，隨著無人機通信技術應用范圍的不斷擴大，各領域對這一技術的應用效果也會提出更高要求。因此，本文將對無人機在通信技術的應用進行討論。

關鍵詞：無人機；通信技術；發展與策略

無人機是一種無人駕駛的飛機，這種設備體積小、方便靈活、成本低廉且安全系數高，顯著提升了現代信息傳輸的速率和質量。尤其是目前在我國軍事領域中，在作戰過程中，無人機憑借其工作的準確性、高效性和靈活性等特點，能夠完成偵查、干擾、欺騙等工作，能夠在實際戰爭中起到顯著作用，這也體現了無人機在通信技術中應用的重要性。因此，本文將就無人機通信關鍵技術發展和無人機通信技術應用策略兩方面進行研究，旨在促進無人機通信技術的發展和進步。

1 無人機通信關鍵技術發展

1.1數據鏈技術

數據鏈技術的應用在戰場信息的收集和提取中有著十分重要的作用。數據鏈能夠完成信息的實時傳遞，為完成作戰任務起到重要輔助作用。數據鏈的應用首先要滿足信息技術和戰術力量二者的結合，以便實現實時檢測掌控戰場形勢的目的。同時，數據鏈中標準的消息格式、高效組網協議以及保護抗干擾的優勢有效的提升了作戰信息系統的系統性和邏輯性。與傳統數據鏈相比，飛機數據鏈能夠進一步提升無人機信息的傳輸速度和效率，同時信息處理能力也得到了顯著提高。總體來看，無人機通信過程是現將無人機得到的信息數據傳輸到地面，地面系統對這些信息進行處理和分析，而目前，隨著無人機通信關鍵技術的發展，無人機的機載處理能力更高于數據鏈能力，直接就能處理數據信息，在將經過分析的數據傳輸到地面，進行進一步的研究和決策。

1.2網絡中心通信技術

1.2.1、MANET網絡技術

MANET網絡技術即移動自組網，這一網絡是由無線通信能力移動節點而構成的，所構成的動態自組織網絡具有任意性和臨時性的特征。移動自組網的節點移動頻率較快，能夠體現主機和路由器兩種身份的作用。在作為主機時，面向用戶的應用程序都需要終端運行；在作為路由器時，終端在運行過程中，要遵循路由協議，在進行分組數據轉發和路由維護工作中要以路由策略與路由表為前提。在MANET網絡中，兩個節點之間的通路一般是由多個網段而形成，同時因為終端的無線傳輸距離的限制，不能直接通信的終端節點需要經過幾個中間節點的轉移來完成通信工作。當一部分通信網絡被破壞時，在無中心的網絡系統控制的情況下，剩余的通信網絡不會受到直接影響，剩余的通信工作能夠繼續展開，以確保重要信息的指揮暢通。

1.2.2、自適應天線陣技術

無人機的上行信道能夠實現遙控信號的傳輸，具體通過遙測、坐標定位和圖像信號合用下行信道實現遙控信號的傳輸。在這類信號傳輸模式下的信息傳輸需要有更高的實時性、保密性和抗干擾性。若工作中電磁環境較為復雜，那么無人機的通信鏈路信號可能會受到影響，當無人機信息系統抗干擾能力較差時，飛行航線就不能被準確測量或者無法實時傳輸偵察到的情報信息，從而影響無人機的作戰效果。同時，擴頻通信應用范圍正在逐漸擴大，與常規通信相比，擴頻通信抗窄帶干擾能力更高。但是當干擾強度過大時，擴頻系統就無法起到相應的抗干擾作用。因此，需要加強自適應天線陣技術，以實現復雜電波傳播的移動通信和無線接入。

2 無人機通信技術應用策略

2.1無人機作為網絡中心站的通信中繼站

無人機除了能夠實現偵查和監控作用，還能夠起到一個通信平臺的作用。無人機相較衛星通訊平臺來說，系統結構更加簡單，同時通信能力也具有高速、低滯后的特點。因此，當無人機作為網絡中心站的通信中繼站時，1、能夠提高數據鏈的高速通信能力，有效應用對應的因特網構架；2、能夠作為寬帶存取點；3、能夠把雷卡西通信系統作為聯絡的通道；4、能夠作為連結探測器、信息處理系統網絡；5、能夠替代戰區衛星通信。而在實現這些應用目的時，需要應用相應的技術，如多波束天線、可編程的網絡節等，以此來實現無人機工作時的低功耗以及安全性和可靠性。

2.2改良無人機高模數數據鏈通信系列

一方面，在無人機作為通信系統利用的波段時，當頻率升高時，電波在傳輸過程中損失反而越大。然而只有在使用同樣規模的指向性天線時，才能有效實現指向性增益。在這種現狀下，低頻區會受到電波混雜程度的影響。當無人機高度升高時，就算是用高頻率，也應適當調整相應頻率以減少傳輸中出現的損失。當利用雙向指向性天線來實現遠距離通信時，當與空地鏈路的頻率存在差異時也會出現相應的技術問題。同時，當無人機裝備天線的效果達不到所需要求時，其傳輸距離及速度都會受到相應的影響，因此，在雙向傳輸前提下的指向性天線的控制功能和中繼機的通融性等方面都有待提高和優化。另一方面，在分析無人機戰術中的數據鏈參數時，高速傳輸通信系統難免有一定風險。因此，傳輸速度與發射功率和天線面積需要同比增長，同時無人機的裝載能力、電力供給能力、散熱能力等都需要進一步提高。

3 總結

目前，無人機作為一種各個領域中被廣泛應用的設施設備，其應用技術的研究和討論也不斷深入。但是，即使目前，我國政府對相關技術的研究投入了一定的人力和物力，但這一領域的研究仍然無法完全滿足人們對需求。因此，無人機通信技術的發展仍然有很長的道路要走，需要我們不斷探索和突破，實現無人機性能的不斷提升，為人們日后過上更先進、方便的生活提供助力，促進我國各行業的發展。

參考文獻

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[2]康文崢，王海濱.無人機通信技術的應用與發展[J].數字技術與應用，2015（02）