無人機地面遙控遙測系統研究

吳懷進

南京拓恒無人系統研究院有限公司 江蘇南京 211100

前言：對于無人機而言，其在很多領域中都能夠得到應用，其中軍用領域是不能不提地，由于無人機能夠對監視與作戰的任務進行完成，同時對戰場的情報進行收集，并準確的實施攻擊，因此在零人員傷亡的戰爭理念下，無人機的用武之地較為廣闊。不僅如此，在民用領域內，無人機也能夠發揮自身的作用，其地面遙控遙測系統能夠在公路巡視、水災監視、氣象探測等工作中發揮作用，還可以對一些突發事件進行處理，解放人力，保證人們的安全。據此，本文分析了無人機地面遙控遙測系統的相關問題，具備較強的現實意義。

1 無人機地面遙控遙測系統的結構

在對整體問題進行研究前，應該在一定程度上明確無人機地面遙控遙測系統的結構。無人機地面遙控遙測系統隸屬于無人機總體系統當中，無人機總體系統包括五個重要的組成部分，首先為地面站系統，其次為有效載荷系統，再次為飛行器系統，再次為回收系統，最后為數據通信鏈路系統。在這五個組成部分中，地面遙控遙測系統獨自涵蓋兩個部分，無論是地面站系統還是數據通信鏈路系統都包括在其中，由此可見無人機地面遙控遙測系統在無人機系統中的重要地位。正如前文所說，無人機地面遙控遙測系統的性能決定著無人機整體系統的性能，因此需要對無人機地面遙控遙測系統進行細致的分析[1]。

無人機地面遙控遙測系統能夠在對遙測數據進行記錄、顯示的基礎上根據需求對其進行回放，如此就能夠通過相關設備對遙控指令進行發送，為地面操縱人員提供幫助，讓他們監控設備工作狀態，一旦出現了緊急情況，就可以合理的對問題進行解決，減少損失。傳統無人機的遙控遙測鏈路與通用的航空遙控遙測通信鏈路存在相同的特點，但是由于無人機的類型較多，所以其涵蓋的范圍也較為廣闊。如下圖：

圖1 無人機地面遙控遙測系統構成圖

由圖可以看出，無人機遙控遙測系統包含了從空到地的鏈路，同時還包含著從地到地的鏈路，甚至連一些衛星鏈路都涵蓋在其中[2]。

2 無人機地面遙控遙測系統的設計與未來發展

2.1 軟件系統界面設計

對于無人機地面遙控遙測系統而言，需要合理的對其進行設計。從軟件系統界面的角度來看，地面操作人員想要有效的實施飛行控制就必須要通過無人機地面遙控遙測系統界面來完成，所以在設計時應保證系統界面的直觀性，在無人機起飛之前，工作人員需要在地面站對相關的飛行航線進行規劃，之后將航線完全的上傳到無人機當中，當無人機能夠根據預先的飛行狀態進行飛行，就算達成了目標。在飛行過程中，應根據遙測數據來完成導航定位，保證能夠在確定無人機位置的基礎上，通過設備對其進行操控。在無人機完成了具體的飛行任務后，工作人員也需要對飛行回放進行觀看，明確任務執行的效果，因此需要在無人機地面遙控遙測系統軟件界面設計中保持嚴謹性。

2.2 系統調試模塊設計

對于系統調試模塊來說，其主要能夠明確無人機與地面站的通信質量，所以需要結合實際情況不斷改進系統調試模塊，對航點信息進行發送，在系統前期階段及起飛階段中，也應完成故障檢查的工作[3]。系統應對通信端口以及相關的波特率進行設計，在設置時需要以發送數據的方式為基礎，明確定時時間的基本間隔，根據不同數據格式來清除緩沖區數據，及時清除緩沖區數據也有利于保證通信效果，所以應在設計過程中對這些問題進行注意。

2.3 航跡規劃模塊設計

對于航跡規劃模塊而言，其具有著豐富的功能，包含航線操作及航點管理等等，同時擴展功能也需要包括在其中。為了對繪制航線的信息進行顯示，應在設計過程中對航點表進行建立，而在無人機完成了飛行任務之后，還需要對飛行航線信息進行保存，從而更加直觀的對航線進行繪制與展示。

2.4 數據回放模塊設計

整體的飛行過程離不開回放，數據回放功能模塊的設計也具備一定難度，所以需要在設計過程中使數據回放功能模塊具備基礎功能，并在此基礎上合理分類，實現航跡在現實中的靜態回放和動態回放。在動態回放的過程中，需要通過設計實現啟?？刂频裙δ埽硗庠趯桔E進行回放的過程中，還應對航跡中的航點經緯度信息進行體現，所以需要分別設置不同的區域，包括狀態區與回放顯示區等等。

2.5 未來的發展

從未來發展的角度來看，無人機雖然已經在多個領域中得到了較為廣泛的應用，但是其無論是在技術方面還是在系統設計方面都還存在著較大的發展空間，作為無人機系統的重要組成部分，地面遙控遙測系統的持續設計也具有較強的現實意義，未來發展勢必會向著通用化的方向不斷對功能進行改善，所以應對遙控設備與型號完全連接的局面進行改變，將虛擬現實導航技術融入到無人機地面遙控遙測系統當中，也就是通過無人機的遙控遙測地面站對無人機的飛行狀態進行接收，在接收了數據后，需要將其輸入到虛擬現實導航界面中，從而對空中無人機的飛行狀態進行真實模擬，另外還應通過地理信息系統來實現在地圖中對航跡進行規劃的具體行為。

3 結語

綜上所述，地面遙控遙測系統的任務在于對無人機的飛行狀態以及工作狀態進行監測，在明確了數據的基礎上，能夠為無人機飛行任務的完成提供幫助，讓他們監控設備工作狀態，一旦出現了緊急情況，就可以合理的對問題進行解決，減少損失。在無人機起飛之前，工作人員需要在地面站對相關的飛行航線進行規劃，之后將航線完全的上傳到無人機當中，當無人機能夠根據預先的飛行狀態進行飛行，就算達成了目標。