无人机地面站发展综述.pdf

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1、无人机地面站发展综述周焱2010年3月第41卷第1期(总第138期)无人机地面站发展综述周焱（中国航空无线电电子研究所，上海200233）[摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。[关键词]无人机；地面控制站[中图分类号]V279[文献标识码]A[文章编号]1006-141X（2010）01-0001-06AReviewofUAVGCSDevelopmentZHOUYan(ChinaNationalAeronauticalRadioElectroni

2、csResearchInstitute,Shanghai200233,China)Abstract:TheGroundControlStation（GCS）isanalyzedindetailinthispaper,includingthegeneralpresentation,typicalconfiguration,functions,anditskeytechnologies.AlsoaperspectiveofGCSdevelopmenttrendisgiven.Keywords:UAV;GCS其控制内容包括：飞行器

3、的飞行过程，飞行航迹，1概述有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及20年来，无人机已发展成集侦察、攻击于一体，飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂相匹配的地面控制站（GCS：GroundControlStation）的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图地面站系统还应实现与远距离的更高一级

4、的指挥像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号2典型地面站的配置和功能概述无人机的联合机群；地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以2.1地面站的典型配置在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控扩展；相同的硬件和软件模块可用于不同的地面制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、站

5、。载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，的关系如图1所示。1March2010Vol.41No.1(serialNo.138)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY——飞行前分析；系统飞行器操作任务载荷数据分析、——系统诊断。控制站控制站控制站分发系统2.2地面站的典型功能GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响；控制是指在飞行过程中对整个无人中央处理机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执单元行相应的动作

6、。地面站系统应具有以下几个典型的功能：（1）飞行器的姿态控制。在各机载传感器获数据链地面得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将终端这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站图1地面控制站配置图由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出（1）系统控制站。在线监视系统的具体参数，控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞告警信息。控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。（2）飞行器操作控制站。它提供良好的人机（2）有效载荷数据的显示和

7、有效载荷的控制。界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效视频显示。载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。（3）任务载荷控制站。用于控制无人机所携（3）任务规划、飞行器位置监控、及航线的带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究录仪组成。任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划（4）数据分发系统。用于分析和解释从无人数据等。飞行器位置监控及

8、航线的地图显示部分主机获得的图像。要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。（5）数据链路地面终端。包括发送上行链路（4）导航和目标定位。无人机在执行任务过信号的天线和发射机,捕获下行链路信号的天线和程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着接收机。联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站