王建 程正來 牛慶環(huán)

摘 要：無人機(jī)是一種可以多次重復(fù)使用的具有勘測(cè)、定位、遙控等多種作用的設(shè)備。這種設(shè)備既經(jīng)濟(jì)環(huán)保又能保障人們安全，因此在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。而通信技術(shù)在無人機(jī)中的應(yīng)用能夠有效提升無人機(jī)通信的準(zhǔn)確性和效率。無人機(jī)通信也是我國(guó)執(zhí)行通信任務(wù)常用的方式。然而無人機(jī)在通信技術(shù)中的應(yīng)用在獲取所需信息越來越方便的同時(shí)，其發(fā)展前景也面臨著許多問題，隨著無人機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，各領(lǐng)域?qū)@一技術(shù)的應(yīng)用效果也會(huì)提出更高要求。因此，本文將對(duì)無人機(jī)在通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)；通信技術(shù)；發(fā)展與策略

無人機(jī)是一種無人駕駛的飛機(jī)，這種設(shè)備體積小、方便靈活、成本低廉且安全系數(shù)高，顯著提升了現(xiàn)代信息傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量。尤其是目前在我國(guó)軍事領(lǐng)域中，在作戰(zhàn)過程中，無人機(jī)憑借其工作的準(zhǔn)確性、高效性和靈活性等特點(diǎn)，能夠完成偵查、干擾、欺騙等工作，能夠在實(shí)際戰(zhàn)爭(zhēng)中起到顯著作用，這也體現(xiàn)了無人機(jī)在通信技術(shù)中應(yīng)用的重要性。因此，本文將就無人機(jī)通信關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展和無人機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用策略兩方面進(jìn)行研究，旨在促進(jìn)無人機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

1 無人機(jī)通信關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展

1.1數(shù)據(jù)鏈技術(shù)

數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的應(yīng)用在戰(zhàn)場(chǎng)信息的收集和提取中有著十分重要的作用。數(shù)據(jù)鏈能夠完成信息的實(shí)時(shí)傳遞，為完成作戰(zhàn)任務(wù)起到重要輔助作用。數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用首先要滿足信息技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)力量二者的結(jié)合，以便實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)掌控戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)的目的。同時(shí)，數(shù)據(jù)鏈中標(biāo)準(zhǔn)的消息格式、高效組網(wǎng)協(xié)議以及保護(hù)抗干擾的優(yōu)勢(shì)有效的提升了作戰(zhàn)信息系統(tǒng)的系統(tǒng)性和邏輯性。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈相比，飛機(jī)數(shù)據(jù)鏈能夠進(jìn)一步提升無人機(jī)信息的傳輸速度和效率，同時(shí)信息處理能力也得到了顯著提高?？傮w來看，無人機(jī)通信過程是現(xiàn)將無人機(jī)得到的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?，地面系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和分析，而目前，隨著無人機(jī)通信關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的機(jī)載處理能力更高于數(shù)據(jù)鏈能力，直接就能處理數(shù)據(jù)信息，在將經(jīng)過分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?，進(jìn)行進(jìn)一步的研究和決策。

1.2網(wǎng)絡(luò)中心通信技術(shù)

1.2.1、MANET網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

MANET網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即移動(dòng)自組網(wǎng)，這一網(wǎng)絡(luò)是由無線通信能力移動(dòng)節(jié)點(diǎn)而構(gòu)成的，所構(gòu)成的動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)具有任意性和臨時(shí)性的特征。移動(dòng)自組網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)頻率較快，能夠體現(xiàn)主機(jī)和路由器兩種身份的作用。在作為主機(jī)時(shí)，面向用戶的應(yīng)用程序都需要終端運(yùn)行；在作為路由器時(shí)，終端在運(yùn)行過程中，要遵循路由協(xié)議，在進(jìn)行分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和路由維護(hù)工作中要以路由策略與路由表為前提。在MANET網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通路一般是由多個(gè)網(wǎng)段而形成，同時(shí)因?yàn)榻K端的無線傳輸距離的限制，不能直接通信的終端節(jié)點(diǎn)需要經(jīng)過幾個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移來完成通信工作。當(dāng)一部分通信網(wǎng)絡(luò)被破壞時(shí)，在無中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制的情況下，剩余的通信網(wǎng)絡(luò)不會(huì)受到直接影響，剩余的通信工作能夠繼續(xù)展開，以確保重要信息的指揮暢通。

1.2.2、自適應(yīng)天線陣技術(shù)

無人機(jī)的上行信道能夠?qū)崿F(xiàn)遙控信號(hào)的傳輸，具體通過遙測(cè)、坐標(biāo)定位和圖像信號(hào)合用下行信道實(shí)現(xiàn)遙控信號(hào)的傳輸。在這類信號(hào)傳輸模式下的信息傳輸需要有更高的實(shí)時(shí)性、保密性和抗干擾性。若工作中電磁環(huán)境較為復(fù)雜，那么無人機(jī)的通信鏈路信號(hào)可能會(huì)受到影響，當(dāng)無人機(jī)信息系統(tǒng)抗干擾能力較差時(shí)，飛行航線就不能被準(zhǔn)確測(cè)量或者無法實(shí)時(shí)傳輸偵察到的情報(bào)信息，從而影響無人機(jī)的作戰(zhàn)效果。同時(shí)，擴(kuò)頻通信應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大，與常規(guī)通信相比，擴(kuò)頻通信抗窄帶干擾能力更高。但是當(dāng)干擾強(qiáng)度過大時(shí)，擴(kuò)頻系統(tǒng)就無法起到相應(yīng)的抗干擾作用。因此，需要加強(qiáng)自適應(yīng)天線陣技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電波傳播的移動(dòng)通信和無線接入。

2 無人機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用策略

2.1無人機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中心站的通信中繼站

無人機(jī)除了能夠?qū)崿F(xiàn)偵查和監(jiān)控作用，還能夠起到一個(gè)通信平臺(tái)的作用。無人機(jī)相較衛(wèi)星通訊平臺(tái)來說，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，同時(shí)通信能力也具有高速、低滯后的特點(diǎn)。因此，當(dāng)無人機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中心站的通信中繼站時(shí)，1、能夠提高數(shù)據(jù)鏈的高速通信能力，有效應(yīng)用對(duì)應(yīng)的因特網(wǎng)構(gòu)架；2、能夠作為寬帶存取點(diǎn)；3、能夠把雷卡西通信系統(tǒng)作為聯(lián)絡(luò)的通道；4、能夠作為連結(jié)探測(cè)器、信息處理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；5、能夠替代戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)星通信。而在實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用目的時(shí)，需要應(yīng)用相應(yīng)的技術(shù)，如多波束天線、可編程的網(wǎng)絡(luò)節(jié)等，以此來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)工作時(shí)的低功耗以及安全性和可靠性。

2.2改良無人機(jī)高模數(shù)數(shù)據(jù)鏈通信系列

一方面，在無人機(jī)作為通信系統(tǒng)利用的波段時(shí)，當(dāng)頻率升高時(shí)，電波在傳輸過程中損失反而越大。然而只有在使用同樣規(guī)模的指向性天線時(shí)，才能有效實(shí)現(xiàn)指向性增益。在這種現(xiàn)狀下，低頻區(qū)會(huì)受到電波混雜程度的影響。當(dāng)無人機(jī)高度升高時(shí)，就算是用高頻率，也應(yīng)適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)頻率以減少傳輸中出現(xiàn)的損失。當(dāng)利用雙向指向性天線來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信時(shí)，當(dāng)與空地鏈路的頻率存在差異時(shí)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)問題。同時(shí)，當(dāng)無人機(jī)裝備天線的效果達(dá)不到所需要求時(shí)，其傳輸距離及速度都會(huì)受到相應(yīng)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(jī)的通融性等方面都有待提高和優(yōu)化。另一方面，在分析無人機(jī)戰(zhàn)術(shù)中的數(shù)據(jù)鏈參數(shù)時(shí)，高速傳輸通信系統(tǒng)難免有一定風(fēng)險(xiǎn)。因此，傳輸速度與發(fā)射功率和天線面積需要同比增長(zhǎng)，同時(shí)無人機(jī)的裝載能力、電力供給能力、散熱能力等都需要進(jìn)一步提高。

3 總結(jié)

目前，無人機(jī)作為一種各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用的設(shè)施設(shè)備，其應(yīng)用技術(shù)的研究和討論也不斷深入。但是，即使目前，我國(guó)政府對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究投入了一定的人力和物力，但這一領(lǐng)域的研究仍然無法完全滿足人們對(duì)需求。因此，無人機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展仍然有很長(zhǎng)的道路要走，需要我們不斷探索和突破，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)性能的不斷提升，為人們?nèi)蘸筮^上更先進(jìn)、方便的生活提供助力，促進(jìn)我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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