【科技创新】|无人机数据链技术,无人机数据链路系统技术详解,无人机数传技术

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早期的无人机更多的为军事应用服务，如军事任务侦查等，随着技术和社会的发展，工业级无人机和民用无人机得到快速的发展，工业级无人机用于农业植保、地理测绘、电力巡检、救灾援助等；民用无人机用于航拍、物流等等领域。

无人机数据链

数据链系统是飞行器与地面系统通信的纽带，其通信质量的稳定性、安全性及灵敏度对无人机有着极其重大的意义。

数据链作为无人机系统中的神经网络，在无人机系统内部以及无人机系统与其它作战系统之间，搭建了一个具有实时性、灵活性的侦察勘测、信息交互和协同作战的网络体系，实现了战场情报、指挥控制和装备协同信息的实时分发，支持无人机与指挥控制中心的互联互通，是将无人机系统融入网络化作战体系的重要手段，在整个作战系统中发挥着重要作用。

无人机的数据链主要由两部分组成：机上模块（数据链机载电台，天线），地面模块（数据链地面电台，天线）。

无人机数据链是双工通信，地面电台通过地面天线发送遥控数据，机载天线收到地面的遥控数据后，对数据进行解析执行相应的动作后，将数据通过机载天线下发至地面电台，这就是一次完整的数据链通信过程。但是数据链不是独立于无人机工作的，数据链系统还需要跟机上设备和地面设备协同工作，才能将通信作用转化为无人机的作用。



无人机数据链的机上设备，需要跟机上的飞控计算机和任务载荷设备接连。飞行控制计算机是整个飞行器的核心部件，它主要有以下三个功能：飞行器多路的模拟信号采集，包括航向信号、发动机转速、电源电压等等；利用通信信道与机载数据电台、GPS信号、数字传感器等进行通信；输出模拟信号和PWM脉冲等适应方向舵机、升降舵机和气道等的控制要求。任务载荷是无人机为了完成具体任务而装备到无人机上的设备，如摄像机、雷达等等。以实现飞行任务的侦测、拍摄、摄像等一系列要求。

地面站的组成形式多种多样，最常见的是PC地面站，在民用领域更常见的是手机地面站和遥控地面站。地面站可以用来专门进行控制飞行器，对飞行路径进行规划，对数据进行采集、处理等等。地面站可以收、发信号，甚至可以更广泛编辑、处理和运算等等。

数据链的要求

质量和体积：小巧，轻；无人机的飞行器质量控制非常严格，机上部件的体积尽量小和重量轻，都对飞行器的飞行时间起着至关重要的影响。飞行器的整机质量太大，无论是电动还是燃料飞行器的续航时间都是不小的损失。

抗干扰：随着通信技术的发展，电磁环境变得更加复杂，通信距离增大带来的路径损耗、传播路径带来的障碍物衰落、飞行器高速运动带来的多普勒频移等，数据链的抗干扰能力变为尤为重要，现在的通常的要求是数据链需要具有调频扩频能力，调频组合越高，抗干扰能力越强。

信号延迟：通信过程中信号延迟越小，对飞行器的飞行安全及通信可靠性的保障越高。

信号传输速率：通信过程中，信号传输速率越高，通信效率越高。



其他的一些要求，如系统的灵敏度、误码率、功耗、数据加密等等都是衡量数据链系统必不可少的指标。

无人机数传

数传电台是指借助DSP 技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。采用数字信号处理、 数字调制解调、 具有前向纠错、均衡软判决等功能的无线数据传输电台 。数传电台一端接入计算机（地面站软件），一端接入多旋翼飞控系统中，通讯采用一定协议进行，从而保持自驾仪与地面站的双向通讯。



数传指标

1）频率。可选择：433MHz或915MHz。美洲地区可用 915 MHz，欧洲和中国等一般用 433 MHz，对915 MHz频段是禁用的。

2）传输距离一般为几百米以上至几公里

3） 传输速率

通讯协议

通信协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定。只要按照一定的通讯协议，可以使得地面站软件通用起来，可以兼容不同的飞控（自驾仪）。MAVLink通讯协议是一个为微型飞行器设计的非常轻巧的、只由头文件构成的信息编组库。

无人机数据链系统发展方向

数据链组网技术使得数据链具有网络化的通信能力，使其容量大、稳定性高、可靠性好，该技术需要攻破以下几项难点：大容量指向性数据链，处理能力高的大容量通路，模块式可编程序通路结构，标准通信规定和接口等。数据链组网技术可以很大程度上提高无人机数据链的传输性能。

无人机智能数据链是一个多模式的智能通信系统，能够感知其工作区域的电磁环境特征，并根据环境特征和通信要求，实时动态地调整通信系统工作参数，从而达到可靠通信或节省通信资源的目的。实现无人机数据链智能化能够很大程度上提高无人机在复杂电磁条件下正常工作的能力。

发展“一站多机”数据链，目前，无人机系统多数还是一个指挥控制站控制一架飞机，伴随着战争空间的日益扩大以及现代化战争的高要求，对于“一站多机”技术的要求日渐迫切。一站多机数据链是指一个测控站与多架无人机之间的数据链。

来源：小董创业