魏建新, 李妍生, 郭世偉

(中國飛行試驗(yàn)研究院, 西安 710089)

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基于TDMA多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

魏建新, 李妍生, 郭世偉

(中國飛行試驗(yàn)研究院, 西安 710089)

遙測監(jiān)控是新機(jī)試飛提高試飛效率、保障試飛安全的重要手段，遙測數(shù)據(jù)的傳輸能力和傳輸質(zhì)量決定了遙測實(shí)時監(jiān)控性能的優(yōu)劣；隨著大量飛機(jī)同場次試飛任務(wù)的廣泛開展，現(xiàn)有飛行試驗(yàn)單站點(diǎn)對應(yīng)單目標(biāo)的遙測體制存在一定的局限性，為了解決多個目標(biāo)同時遙測數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題，文章在對常用的幾種多目標(biāo)體制進(jìn)行了比較的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套基于TDMA體制的多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對該系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸速率、距離進(jìn)行了理論計(jì)算，并進(jìn)行了飛行試驗(yàn)驗(yàn)證，能夠滿足任務(wù)需求，有著很好的應(yīng)用前景。

TDMA； 遙測體制； 數(shù)據(jù)傳輸； 多目標(biāo)

0 引言

遙測監(jiān)控作為飛行試驗(yàn)過程中實(shí)時獲取數(shù)據(jù)的重要途徑，成為新機(jī)試飛檢驗(yàn)試驗(yàn)質(zhì)量、保障飛行安全，提高試飛效率的重要手段，在型號試飛中發(fā)揮著舉足輕重的作用。遙測數(shù)據(jù)傳輸作為實(shí)現(xiàn)遙測實(shí)時監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸能力和傳輸質(zhì)量，決定了遙測實(shí)時監(jiān)控性能的優(yōu)劣。隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展，新型號飛機(jī)的不斷涌現(xiàn)，我院每年進(jìn)行飛行試驗(yàn)的飛機(jī)數(shù)量、試飛架次不斷增加，利用現(xiàn)有遙測體制無論從地面站數(shù)量到頻譜資源的使用，已經(jīng)不能滿足我院日益增長的遙測監(jiān)控需求[1]。解決當(dāng)前大量飛機(jī)同場次飛行時遙測數(shù)據(jù)傳輸問題，采用頻帶占用窄、使用地面站數(shù)量少、配置成本低的多目標(biāo)的數(shù)據(jù)傳輸模式，完成多架飛機(jī)遙測數(shù)據(jù)的傳輸與處理，實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控是最佳的解決方案[2]。本文就現(xiàn)有遙測體制存在的局限性進(jìn)行了分析，同時對幾種常用的多目標(biāo)數(shù)據(jù)通訊體制進(jìn)行了比較，結(jié)合我院實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)并研制了一套低成本，多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)，并進(jìn)行了飛行試驗(yàn)驗(yàn)證。

1 現(xiàn)有遙測體制的局限

目前我院使用的遙測系統(tǒng)采用以IRIG106為標(biāo)準(zhǔn)的單點(diǎn)對單點(diǎn)的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸模式，地面上一個遙測站點(diǎn)對應(yīng)空中的一個遙測跟蹤目標(biāo)，具備發(fā)生即傳輸?shù)奶匦?，也就是?shù)據(jù)的實(shí)時性?，F(xiàn)有遙測系統(tǒng)還具備傳輸數(shù)據(jù)量大，單個目標(biāo)遙測傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可達(dá)20 Mbps；以及傳輸距離遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá)300 km以上等優(yōu)越特性。因此在我院飛行試驗(yàn)中得到大量應(yīng)用。但是隨著大量飛機(jī)同場次試飛任務(wù)的廣泛開展，現(xiàn)有遙測系統(tǒng)也存在以下局限：

1)頻譜資源的限制。目前我院遙測數(shù)據(jù)傳輸采用PCM-FM體制，使用的頻段為S波段(2 200～2 400 MHz)[3]，2 200～2 300 MHz頻率部分用于PCM格式數(shù)據(jù)的傳輸，2 300～2 400 MHz用于視頻信號的傳輸。遙測過程中需要預(yù)先為每架飛機(jī)分配一個用以數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)頻，為保證遙測數(shù)據(jù)的正常接收，避免飛機(jī)間遙測信號的相互干擾，需要設(shè)置保護(hù)頻帶，通常情況下每架飛機(jī)占用10 M的帶寬。如果繼續(xù)使用現(xiàn)有體制，在目前頻譜資源范圍內(nèi)，最多能夠同時保證10架飛機(jī)的遙測監(jiān)控任務(wù)。而目前我院在飛飛機(jī)上百架，需要遙測監(jiān)控的數(shù)量與現(xiàn)有遙測資源的比例接近5：1，飛行試驗(yàn)中無法實(shí)現(xiàn)對各類飛機(jī)進(jìn)行遙測監(jiān)控保障，如配試的目標(biāo)機(jī)、低成本的小型民用飛機(jī)等。同時國家已經(jīng)將2 300～2 400 MHz頻段分配給4G網(wǎng)絡(luò)，使可用的頻率資源更為緊張。

2)單站點(diǎn)對應(yīng)單目標(biāo)的遙測數(shù)據(jù)傳輸體制限制。目前我院建有8套地面遙測站，均采用點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸模式，可以同時遙測跟蹤8架飛機(jī)，但隨著試飛飛機(jī)數(shù)量、架次的增多，需要建設(shè)更多的遙測站滿足遙測監(jiān)控需求，但受目前院內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)場地的限制，加上一套遙測系統(tǒng)配置成本較高，建設(shè)周期較長，不利于在較短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，存在一定的局限性。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制

為了突破現(xiàn)有遙測體制的局限性，彌補(bǔ)現(xiàn)有遙測體制的不足，實(shí)現(xiàn)大量飛機(jī)同場次飛行時的實(shí)時監(jiān)控能力，需要設(shè)計(jì)一套可用于飛行試驗(yàn)的多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)，該套系統(tǒng)應(yīng)該具備頻帶占用窄、結(jié)構(gòu)相對簡單、成本較低、能夠滿足較遠(yuǎn)距離遙測數(shù)據(jù)傳輸、且數(shù)據(jù)量滿足安全監(jiān)控的需要。

2.1 多目標(biāo)遙測體制的選擇

在飛行試驗(yàn)過程中要完成遙測目標(biāo)與地面之間的通信，需要分配一個通信所用的頻譜資源，即描述了一個給定系統(tǒng)進(jìn)行信號處理所能用的時間和帶寬。而對于多個目標(biāo)的遙測信號的接收，需要對所分配的通信資源進(jìn)行共享，如何更高效的分配通信資源，通常情況下有3種方式：頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)。

2.1.1 頻分多址

如果把分配給飛行試驗(yàn)的頻譜資源用頻率-時間平面描述，如圖1所示為FDMA的一個例子。它給每一路信號分配一個信道，整個頻譜資源中可以包含多個頻譜分離的信號。第一個頻帶內(nèi)信號的頻率范圍為f0與f1之間，第二個頻帶內(nèi)信號的頻率范圍為f2與f3之間。各個分配頻帶之間的區(qū)域成為稱為防護(hù)頻帶，其作用是作為減少相鄰頻道之間干擾的緩沖區(qū)。

2.1.2 時分多址

如果通信資源的共享是通過分配給多個目標(biāo)不同的時隙來實(shí)現(xiàn)，稱為時分多址(見圖2)，時間被分割成一個個時間間隔，稱為幀。每幀可以進(jìn)一步分為可供分配的用戶時隙，幀結(jié)構(gòu)重復(fù)出現(xiàn)，TDMA系統(tǒng)分配給用戶一個或多個時隙[4]，它們周期性地在每幀時間里出現(xiàn)，時隙之間未使用的時間區(qū)域稱為防護(hù)時間，用以減少干擾。

圖1 頻分多路復(fù)用 圖2 時分多路復(fù)用

2.1.3 碼分多址

碼分多址(CDMA)是擴(kuò)頻技術(shù)的一種應(yīng)用，它將頻帶短期性地分配給不同的信號源，在每個相繼的時隙中，頻帶會被重新分配(見圖3)。在時隙1中，信號1占用了頻帶1，信號2占用了頻帶2，信號3占用了頻帶3。在時隙2種，信號1跳到了頻帶3，信號2跳到了頻帶1，信號3跳到了頻帶2。這樣整個通信頻帶可以被全部使用，而每個用戶的每個時隙都會被重新分配。

圖3 碼分多路復(fù)用

所有多路復(fù)用的關(guān)鍵是，各種信號在共享通信資源時，不會在監(jiān)測過程中產(chǎn)生難以處理的相互干擾，一個通信信道中傳輸?shù)男盘柌荒茱@著地增加另一個信道中傳輸信號的誤碼率[5]。對于FDMA模式，給每一個目標(biāo)分配一個通信頻帶，雖然實(shí)現(xiàn)起來簡單，但需要設(shè)置一些防護(hù)頻帶，以便隔離各個通信通道，頻譜利用率不高，同時，從傳遞數(shù)據(jù)延遲角度來看，TDMA性能優(yōu)于FDMA。CDMA技術(shù)是將需要傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。相比較TDMA而言，具有保密性高，抗干擾能力強(qiáng)、各個同時工作的發(fā)射機(jī)不需要精確地時間同步等優(yōu)點(diǎn)，但CDMA系統(tǒng)帶寬占用相對較高，且系統(tǒng)容量與所接收的干擾強(qiáng)度密切相關(guān)，系統(tǒng)允許的信道數(shù)取決于系統(tǒng)所能接受的總的干擾強(qiáng)度，每個信道的接入都會增加接收端的干擾，直接影響系統(tǒng)接入數(shù)量。TDMA系統(tǒng)的容量僅僅受到可用時隙總數(shù)的限制[6]，能能夠充分利用時間資源來實(shí)現(xiàn)多用戶訪問，更加容易實(shí)現(xiàn)時延控制，各用戶時間一致性要求也比較高，是飛行試驗(yàn)多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的合理化選擇。

2.2 頻帶選擇

在選擇合適的通訊體制的基礎(chǔ)上，還需要給多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸與處理系統(tǒng)選擇合適的遙測頻帶，使該套系統(tǒng)能夠滿足飛行試驗(yàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。參照國軍?biāo)《遙測標(biāo)準(zhǔn)：無線電信道》中規(guī)定的頻段，L波段(1 435～1 525 MHz)帶寬僅有90 MHz頻段較窄，并且與我院的440E雷達(dá)的頻率相距過近，地面站天線的防護(hù)極為困難；C波段(3 700～4 200 MHz)為衛(wèi)星數(shù)據(jù)下傳與遙測傳輸?shù)墓灿妙l段，不允許航空移動使用；X波段(8 400～8 500 MHz)為衛(wèi)星數(shù)據(jù)下傳頻段，不允許航空移動使用；Ku和Ka波段由于頻率過高，將使機(jī)載設(shè)備改裝難度大幅度增加，不宜選擇。較為可行的頻段有：1 GHz以下低頻遙測接收頻段、S波段(2 200～2 400 MHz)、C波段(5 000～5 350 MHz)。

對于S波段(2 200～2 400 MHz)，作為現(xiàn)有遙測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸使用的頻段，具備多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸使用的條件。由于需要對多個目標(biāo)進(jìn)行遙測數(shù)據(jù)傳輸，接收天線應(yīng)選擇全方位接收天線，滿足各個方向上遙測信號的接收與解調(diào)，與定向天線比較天線增益較低。假設(shè)機(jī)載發(fā)射功率為20 W，接收機(jī)靈敏度為-90 dBm，發(fā)射機(jī)天線增益為1 dBi，全向接收天線增益為15 dBi。通常條件下：

收發(fā)信機(jī)增益=發(fā)射機(jī)功率-接收機(jī)靈敏度+

發(fā)射天線增益+接收天線增益

(1)

計(jì)算收發(fā)信機(jī)的增益為126 dBm，忽略線纜、插頭上帶來的損耗，根據(jù)傳統(tǒng)無線信號衰減公式：

(2)

其中：LS為自由空間無遮擋傳輸條件下的路徑損耗，f為頻率(MHz)，d為距離(km)。假設(shè)收發(fā)信機(jī)的增益全部用來補(bǔ)償路徑損耗，選擇S波段2 250 MHz作為多目標(biāo)遙測傳輸?shù)念l點(diǎn)，可以計(jì)算遙測傳輸距離約為23 km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通常條件下遙測監(jiān)控200 km距離的要求。

對于更高頻率點(diǎn)的C波段，由公式(2)可知傳輸產(chǎn)生的損耗更大，在全向接收天線增益一定的情況下，傳輸距離更短，不滿足多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)在傳輸距離上的要求。因此，多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)擬選擇小于1 GHz以下的低頻段，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙測數(shù)據(jù)的傳輸。

2.3 速率的選擇

遙測數(shù)據(jù)的傳輸能力作為判定遙測系統(tǒng)性能優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)，通常情況下希望遙測系統(tǒng)有較高的傳輸帶寬，滿足大數(shù)據(jù)量的實(shí)時傳輸，但這也會增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，且使建設(shè)系統(tǒng)成本增加。通過對大量型號試飛任務(wù)遙測傳輸數(shù)據(jù)量的分析，通常情況下，滿足每架飛機(jī)安全監(jiān)控所用的數(shù)據(jù)量為2 Mbps。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體傳輸帶寬為20 Mbps，能夠同時完成最多10架飛機(jī)的遙測數(shù)據(jù)傳輸，每架飛機(jī)預(yù)分配2 Mbps的數(shù)據(jù)流量，滿足飛行試驗(yàn)基本安全監(jiān)控需要。

由圖4可見，上行鏈路包括一個多用戶共享時隙，上行鏈路時隙40 ms。下行鏈路包括十個時隙，每個時隙40 ms，為了實(shí)現(xiàn)靈活的時分多址方式，設(shè)計(jì)了四種子幀結(jié)構(gòu)方式：

a)一個時隙一個子幀，每個子幀占用一個時隙，最多可以實(shí)現(xiàn)十個用戶；

b)兩個時隙一個子幀，每個子幀占用兩個時隙，最多可以實(shí)現(xiàn)五個用戶；

c)五個時隙一個子幀，每個子幀占用五個時隙，最多可以實(shí)現(xiàn)兩個用戶；

d)十個時隙一個子幀，每個子幀占用十個時隙，最多可以實(shí)現(xiàn)一個用戶。

圖4 遙測數(shù)據(jù)鏈路幀結(jié)構(gòu)

時隙的大小應(yīng)該包含數(shù)據(jù)處理的時間和無線路徑的傳輸延時，包括兩倍距離的時間延時，這就需要在40 ms的時隙長度內(nèi)，至少完成一幀數(shù)據(jù)上、下行鏈路的傳輸。

2.4 設(shè)備研制

多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)區(qū)別于現(xiàn)有遙測接收系統(tǒng)，采用TDMA通訊體制，選擇300 MHz～1 GHz作為無線鏈路頻段(根據(jù)工作的頻率范圍選擇相應(yīng)的天線和前端系統(tǒng)濾波器)，總體傳輸帶寬設(shè)計(jì)為20 Mbps，能夠同時滿足最多10架飛機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)綜合處理分發(fā)，每架飛機(jī)預(yù)分配2 Mbps的數(shù)據(jù)流量，可滿足飛行試驗(yàn)的基本安全監(jiān)控的需要。同時，地面采用小型化多目標(biāo)全向天線，簡化天線設(shè)計(jì)，采用時分雙工技術(shù)，增加遙測上行鏈路，上行信號作為下行時分多址鏈路的同步信道，確保多個機(jī)載遙測設(shè)備不出現(xiàn)相互間的信號碰撞，并且具有控制信令的功能。

2.4.1 系統(tǒng)組成

飛行試驗(yàn)多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)由機(jī)載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)組成，機(jī)載子系統(tǒng)采用一體化模式，將數(shù)據(jù)采集、編碼、發(fā)送集中在一臺設(shè)備中，能夠直接讀取飛機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼傳輸，并支持多種數(shù)據(jù)采集借口包括RS232/422、ARINC429、1553、CAN等總線接口，也可根據(jù)用戶需求定制各類采集接口。系統(tǒng)主要由機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)機(jī)、GPS時統(tǒng)天線、機(jī)載發(fā)射天線組成(如圖5)。機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)機(jī)對不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過GPS時統(tǒng)進(jìn)行授時，通過地面上傳的時標(biāo)信息以TDMA的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)下傳，同時機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸收發(fā)機(jī)也通過空地遙測鏈路，接收地面子系統(tǒng)上行傳輸?shù)目刂泼畹葦?shù)據(jù)。

圖5 機(jī)載子系統(tǒng)組成圖

地面子系統(tǒng)采用高性能的雙冗余數(shù)據(jù)服務(wù)器為核心處理設(shè)備，配置小型多目標(biāo)天線和高速TDMA收發(fā)機(jī)，可支持10套機(jī)載子系統(tǒng)同時工作，并將多個目標(biāo)的數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送。系統(tǒng)主要包括小型多目標(biāo)天線、高速TDMA收發(fā)機(jī)、GPS時統(tǒng)天線、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(見圖6)。利用多目標(biāo)接收天線全方位接收機(jī)載子系統(tǒng)發(fā)射的遙測數(shù)據(jù)，通過高速TDMA收發(fā)機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和協(xié)議處理，傳輸給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行二次處理和終端顯示，同時地面子系統(tǒng)也通過空地遙測鏈路，向機(jī)載子系統(tǒng)上行傳輸?shù)孛娓黝惪刂泼睢?/p>

圖6 地面子系統(tǒng)組成圖

2.4.2 飛機(jī)速度和距離評估

考慮到飛行試驗(yàn)中空地遙測遙控?cái)?shù)據(jù)鏈路具有大動態(tài)無線信道變化特性，因此建議采用傳統(tǒng)的差分調(diào)制解調(diào)方式，避免采用相干調(diào)制解調(diào)引起的大動態(tài)無線信道評估錯誤。接收機(jī)解調(diào)流程見圖7。

圖7 接收機(jī)解調(diào)流程圖

由圖7可見，由幀同步字實(shí)現(xiàn)載波同步。載波同步用于消除收發(fā)信機(jī)間的頻率偏差以及多普勒帶來的頻率偏差。如果將機(jī)載遙測遙控設(shè)備與地面遙測遙控設(shè)備的時統(tǒng)統(tǒng)一于GPS或者北斗，那么載波同步模塊測算出來的機(jī)載設(shè)備與地面設(shè)備間的頻率誤差可以表征成飛機(jī)的速度。此外，位同步模塊用于捕獲符號判決點(diǎn)，本系統(tǒng)采用鎖相環(huán)位同步模塊，由于鎖相環(huán)位同步模塊要求采樣率為符號率的兩倍，那么通過同步模塊檢驗(yàn)幀同步字可以測算出飛機(jī)與地面站的距離，如果所獲得的信號為直徑信號，那么測算出來的距離精度為1/2個符號周期。

2.4.3 鏈路預(yù)算

假設(shè)多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)下行鏈路參數(shù)如下。

1)工作頻率：350 MHz；

2)飛機(jī)遙測遙控設(shè)備發(fā)射功率：40 dBm(平均功率)；

3)調(diào)制方式：SOQPSK；

4)信號帶寬：10 MHz；

5)發(fā)射天線增益：0 dBi；

6)接收天線增益：15 dBi；

7)傳輸距離：200 km。

根據(jù)傳統(tǒng)無線信號衰減公式(2)：

LS(dBm)=32.45+20log(f)+20log(d)=

32.45+20log(350)+20log(200)=

32.45+50.88+46.02=129.35。

收發(fā)信機(jī)增益=發(fā)射機(jī)功率-接收機(jī)靈敏度+發(fā)射機(jī)天線增益+接收機(jī)天線增益=40 dBm-(-88 dBm)+0 dBi+15 dBi=143 dBm[7]。由此可知，多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng) 鏈路余量為13 dB，減去饋線及接頭的衰減，能夠保證200 km遙測傳輸距離條件下，遙測信號的正常接收與解調(diào)。圖8展示了多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)下行鏈路接收靈敏度的計(jì)算。

圖8 接收靈敏度

3 飛行試驗(yàn)

為驗(yàn)證多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)的功能與性能，在蒲城內(nèi)府機(jī)場進(jìn)行了掛飛試驗(yàn)，系統(tǒng)上、下行頻率為350 MHz，工作模式為TDD，每一路信號分配2 Mbps數(shù)據(jù)量，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)選擇流媒體，由于經(jīng)費(fèi)條件等限制，本試驗(yàn)僅模擬2路遙測數(shù)據(jù)源，選擇塞斯納飛機(jī)機(jī)翼下安裝一套遙測發(fā)射天線模擬其中一路數(shù)據(jù)源，利用地面架設(shè)一套固定遙測發(fā)射裝置模擬另一數(shù)據(jù)源(見圖9)。

圖9 多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原理框圖

地面接收系統(tǒng)采用小型多目標(biāo)天線為接收天線，搭配高速TDMA收發(fā)機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并在終端顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 試驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：由于飛行高度限制，試驗(yàn)過程中，高度不能超過3 000 km。在0～100 km之內(nèi)，接收信號效果理想，能夠正常接收機(jī)上及地面兩個目標(biāo)遙測信號，并能正常解調(diào)。由于100 km之后，飛機(jī)飛入渭南地區(qū)山區(qū)，信號遮擋嚴(yán)重，飛機(jī)與塔臺無線電臺通信中斷，遙測信道丟失。當(dāng)飛機(jī)返回時，遙測信號與塔臺無線電通信同時恢復(fù)。

4 結(jié)束語

飛行試驗(yàn)多目標(biāo)遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用較低成本設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，能夠同時滿足多架飛機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的遙測傳輸與處理，每架飛機(jī)預(yù)分配2 Mbps的數(shù)據(jù)量，滿足飛行試驗(yàn)的基本安全監(jiān)控需要，后續(xù)數(shù)據(jù)量可擴(kuò)展，同時具備雙工特性，使機(jī)載設(shè)備地面管理成為可能。經(jīng)過掛飛試驗(yàn)驗(yàn)證該套系統(tǒng)與無線對空電臺在傳輸距離上能夠?qū)崿F(xiàn)同步接收，滿足飛行試驗(yàn)要求。隨著該套系統(tǒng)逐步的投入使用，能夠有效緩解遙測資源緊張的現(xiàn)狀，解決現(xiàn)有遙測系統(tǒng)占用資源多，配置成本高的問題，實(shí)現(xiàn)對各類飛機(jī)進(jìn)行遙測監(jiān)控保障，成為現(xiàn)有遙測系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，可廣泛應(yīng)用于各種型號試飛任務(wù)中，有著較好的應(yīng)用前景。

[1] 白效賢，楊廷梧，袁炳南.航空飛行試驗(yàn)遙測技術(shù)發(fā)展趨勢與對策[J].測控技術(shù)，2010(11)：6-9.

[2] 袁炳南，于 艷，張俊芳.飛行試驗(yàn)多目標(biāo)遙測監(jiān)控及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)[A].2008年航空試驗(yàn)測試技術(shù)論文集[C].2008.

[3] 中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 21.1B-2006.遙測標(biāo)準(zhǔn) 第1部分：無線電信道[S]．2007.

[4] 劉麗宏，李 維，劉海建.TDMA幀結(jié)構(gòu)研究[J].無線電通信技術(shù),2007(4):5-7.

[5] 李轉(zhuǎn)年.FDMA,TDMA與CDMA蜂窩系統(tǒng)頻譜效率的比較[J].數(shù)字通信,1997(3):30-34.

[6] 劉培珍,柯友愛.CDMA通信技術(shù)的原理及其與TDMA、FDMA的比較[J].無線互聯(lián)科技，2015(2):13-14.

[7] 拉帕波特.無線通信原理與應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2004.

Design and Implementation of Multi Target Telemetry Data Transmission System Based on TDMA

Wei Jianxin， Li Yansheng， Guo Shiwei

(Chinese Flight Test Establishment Xi’an City, Xi’an 710089，China)

Telemetry monitoring is an important method to improve the efficiency of the new aircraft flight test, and to ensure the safety of flight test. The transmission capability and quality of the telemetry data determines the performance of the remote sensing monitoring. With a large number of aircraft in a flight test mission to carry out a wide range of performances, there are some limitations in the existing flight test single target telemetry system. In order to solve the problem of simultaneous telemetry data transmission, comparing of several common target system, this paper designs a system of multi - target telemetry data transmission system based on TDMA system. The data transmission rate and distance of the system are calculated.

TMDA; telemetry system; data transmission; multiple target

2015-11-23；

2016-01-15。

國防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目(A0520132031)。

魏建新(1984-)，男，吉林白城人，工程師，碩士研究生，中國飛行試驗(yàn)研究院，主要從事飛行試驗(yàn)遙測與監(jiān)控技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2016)03-0273-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.03.075

TP3

A