吳懷進(jìn)

南京拓恒無人系統(tǒng)研究院有限公司 江蘇南京 211100

前言：對(duì)于無人機(jī)而言，其在很多領(lǐng)域中都能夠得到應(yīng)用，其中軍用領(lǐng)域是不能不提地，由于無人機(jī)能夠?qū)ΡO(jiān)視與作戰(zhàn)的任務(wù)進(jìn)行完成，同時(shí)對(duì)戰(zhàn)場的情報(bào)進(jìn)行收集，并準(zhǔn)確的實(shí)施攻擊，因此在零人員傷亡的戰(zhàn)爭理念下，無人機(jī)的用武之地較為廣闊。不僅如此，在民用領(lǐng)域內(nèi)，無人機(jī)也能夠發(fā)揮自身的作用，其地面遙控遙測系統(tǒng)能夠在公路巡視、水災(zāi)監(jiān)視、氣象探測等工作中發(fā)揮作用，還可以對(duì)一些突發(fā)事件進(jìn)行處理，解放人力，保證人們的安全。據(jù)此，本文分析了無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的相關(guān)問題，具備較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在對(duì)整體問題進(jìn)行研究前，應(yīng)該在一定程度上明確無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)隸屬于無人機(jī)總體系統(tǒng)當(dāng)中，無人機(jī)總體系統(tǒng)包括五個(gè)重要的組成部分，首先為地面站系統(tǒng)，其次為有效載荷系統(tǒng)，再次為飛行器系統(tǒng)，再次為回收系統(tǒng)，最后為數(shù)據(jù)通信鏈路系統(tǒng)。在這五個(gè)組成部分中，地面遙控遙測系統(tǒng)獨(dú)自涵蓋兩個(gè)部分，無論是地面站系統(tǒng)還是數(shù)據(jù)通信鏈路系統(tǒng)都包括在其中，由此可見無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)在無人機(jī)系統(tǒng)中的重要地位。正如前文所說，無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的性能決定著無人機(jī)整體系統(tǒng)的性能，因此需要對(duì)無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的分析[1]。

無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)能夠在對(duì)遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、顯示的基礎(chǔ)上根據(jù)需求對(duì)其進(jìn)行回放，如此就能夠通過相關(guān)設(shè)備對(duì)遙控指令進(jìn)行發(fā)送，為地面操縱人員提供幫助，讓他們監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)了緊急情況，就可以合理的對(duì)問題進(jìn)行解決，減少損失。傳統(tǒng)無人機(jī)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(diǎn)，但是由于無人機(jī)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(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)構(gòu)成圖

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

2 無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與未來發(fā)展

2.1 軟件系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

對(duì)于無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)而言，需要合理的對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。從軟件系統(tǒng)界面的角度來看，地面操作人員想要有效的實(shí)施飛行控制就必須要通過無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)界面來完成，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證系統(tǒng)界面的直觀性，在無人機(jī)起飛之前，工作人員需要在地面站對(duì)相關(guān)的飛行航線進(jìn)行規(guī)劃，之后將航線完全的上傳到無人機(jī)當(dāng)中，當(dāng)無人機(jī)能夠根據(jù)預(yù)先的飛行狀態(tài)進(jìn)行飛行，就算達(dá)成了目標(biāo)。在飛行過程中，應(yīng)根據(jù)遙測數(shù)據(jù)來完成導(dǎo)航定位，保證能夠在確定無人機(jī)位置的基礎(chǔ)上，通過設(shè)備對(duì)其進(jìn)行操控。在無人機(jī)完成了具體的飛行任務(wù)后，工作人員也需要對(duì)飛行回放進(jìn)行觀看，明確任務(wù)執(zhí)行的效果，因此需要在無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)軟件界面設(shè)計(jì)中保持嚴(yán)謹(jǐn)性。

2.2 系統(tǒng)調(diào)試模塊設(shè)計(jì)

對(duì)于系統(tǒng)調(diào)試模塊來說，其主要能夠明確無人機(jī)與地面站的通信質(zhì)量，所以需要結(jié)合實(shí)際情況不斷改進(jìn)系統(tǒng)調(diào)試模塊，對(duì)航點(diǎn)信息進(jìn)行發(fā)送，在系統(tǒng)前期階段及起飛階段中，也應(yīng)完成故障檢查的工作[3]。系統(tǒng)應(yīng)對(duì)通信端口以及相關(guān)的波特率進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)置時(shí)需要以發(fā)送數(shù)據(jù)的方式為基礎(chǔ)，明確定時(shí)時(shí)間的基本間隔，根據(jù)不同數(shù)據(jù)格式來清除緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，及時(shí)清除緩沖區(qū)數(shù)據(jù)也有利于保證通信效果，所以應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)這些問題進(jìn)行注意。

2.3 航跡規(guī)劃模塊設(shè)計(jì)

對(duì)于航跡規(guī)劃模塊而言，其具有著豐富的功能，包含航線操作及航點(diǎn)管理等等，同時(shí)擴(kuò)展功能也需要包括在其中。為了對(duì)繪制航線的信息進(jìn)行顯示，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)航點(diǎn)表進(jìn)行建立，而在無人機(jī)完成了飛行任務(wù)之后，還需要對(duì)飛行航線信息進(jìn)行保存，從而更加直觀的對(duì)航線進(jìn)行繪制與展示。

2.4 數(shù)據(jù)回放模塊設(shè)計(jì)

整體的飛行過程離不開回放，數(shù)據(jù)回放功能模塊的設(shè)計(jì)也具備一定難度，所以需要在設(shè)計(jì)過程中使數(shù)據(jù)回放功能模塊具備基礎(chǔ)功能，并在此基礎(chǔ)上合理分類，實(shí)現(xiàn)航跡在現(xiàn)實(shí)中的靜態(tài)回放和動(dòng)態(tài)回放。在動(dòng)態(tài)回放的過程中，需要通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)啟?？刂频裙δ?，另外在對(duì)航跡進(jìn)行回放的過程中，還應(yīng)對(duì)航跡中的航點(diǎn)經(jīng)緯度信息進(jìn)行體現(xiàn)，所以需要分別設(shè)置不同的區(qū)域，包括狀態(tài)區(qū)與回放顯示區(qū)等等。

2.5 未來的發(fā)展

從未來發(fā)展的角度來看，無人機(jī)雖然已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是其無論是在技術(shù)方面還是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面都還存在著較大的發(fā)展空間，作為無人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，地面遙控遙測系統(tǒng)的持續(xù)設(shè)計(jì)也具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，未來發(fā)展勢必會(huì)向著通用化的方向不斷對(duì)功能進(jìn)行改善，所以應(yīng)對(duì)遙控設(shè)備與型號(hào)完全連接的局面進(jìn)行改變，將虛擬現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航技術(shù)融入到無人機(jī)地面遙控遙測系統(tǒng)當(dāng)中，也就是通過無人機(jī)的遙控遙測地面站對(duì)無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行接收，在接收了數(shù)據(jù)后，需要將其輸入到虛擬現(xiàn)實(shí)導(dǎo)航界面中，從而對(duì)空中無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行真實(shí)模擬，另外還應(yīng)通過地理信息系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)在地圖中對(duì)航跡進(jìn)行規(guī)劃的具體行為。

3 結(jié)語

綜上所述，地面遙控遙測系統(tǒng)的任務(wù)在于對(duì)無人機(jī)的飛行狀態(tài)以及工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，在明確了數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，能夠?yàn)闊o人機(jī)飛行任務(wù)的完成提供幫助，讓他們監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)了緊急情況，就可以合理的對(duì)問題進(jìn)行解決，減少損失。在無人機(jī)起飛之前，工作人員需要在地面站對(duì)相關(guān)的飛行航線進(jìn)行規(guī)劃，之后將航線完全的上傳到無人機(jī)當(dāng)中，當(dāng)無人機(jī)能夠根據(jù)預(yù)先的飛行狀態(tài)進(jìn)行飛行，就算達(dá)成了目標(biāo)。