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无人机测控技术现状及发展趋势

以美国与以色列为代表的国外无人机测控技术现状及发展趋势

可归纳成以下几方面。在数据链信道综合方面，普遍采用跟踪定位、

遥测、遥控和信息传输的“四合一”统一载波体制，信道综合程度高。

在任务视频信息传输方面，采用视频图像数字化压缩传输技术，便于

减小传输带宽与采用加密抗干扰技术；在数据链抗干扰方面，已普遍

采用卷积、RS、交织等抗干扰编码，以及直接序列扩频技术；在大速

率超视距通信方面，以美军的“TCDL”无人机战术通用数据链为例，

已达到遥控上行200kbps，遥测下行最大40Mbps的通信速率，通过

采用空中中继及卫星通信技术，数据链的通信距离可扩展到2000km。

近几年，国内无人机研发大大推动了无人机测控技术的发展。中

电集团54所、中航工业615所等先后推出了遥控、遥测信息传输系

统，频域覆盖了S、C和Ku频段。为了满足无人机发展的需要，瞄准

美国TCDL水平的测控信息传输系统，已在一些研究所开展研究。这

将为我国无人直升机和无人固定翼飞机的发展提供有力的支持。

随着各种新型无人机的不断出现与广泛应用，对无人机测控技术

发展也提出了更高的要求，国内外无人机测控系统发展趋势表现为四

大方面：一是加强高速宽带数据传输能力；二是更强的数据抗干扰、

抗多径传输技术；三是多机控制技术，实现一站多机控制能力；四是

测控系统标准化与通用化。

3.2.4无人机任务设备发展情况

在飞行器的头部或下部，人们常常可以看到一个转动的凸出物体，

它就是飞行器赖以环视四周、感知态势的“眼睛”——机载传感器光

电稳定转塔。稳定转塔被广泛装备在固定翼飞机、直升机和无人机上，

得到世界各国军方、警方的重视，安装了稳定转塔的飞行器被应用于

军事方面的空中侦察、战场态势感应、目标搜寻与定位、精确打击等

多个领域，也可以在执行掩护任务时提供路径侦察。警用领域可以用

在城市安全保卫，对地面犯罪人员及车辆的跟踪，引导地面警力抓捕

罪犯；通过巡逻提供额外的安全保障。另外该设备还有广阔的民间用

途，可广泛用于通讯、气象、灾害监测、农业、地质、交通、边境监

控等多个领域。

目前无人机转塔技术以美国为领先，目前美国典型的无人机转塔

系统有以下几种：

Ultra8500XR转塔

该型转塔由美国FLIR公司研制，已装备美军“影子400”和“影

子600”无人机。它的直径只有22．9厘米、高34．3厘米、重13．1

千克，是世界同级别转塔中重量最轻、体积最小的。传感器系统包括

红外热像仪，采用320×240阵元的高敏感中波红外焦平面阵列，用

于昼间侦察、监视的高敏感相机，采用变焦设计，便于切换观察目标

的概貌和细节。

FLIR公司还生产目前最小的商用红外热成像仪ThermoVision

Micron。其体积约3．42×3．68×4．65厘米，除镜头外的重量不足

120克，功率不到1．5瓦。该热像仪的镜头有11、18、30毫米三种

焦距，分别提供40°×30°、25°×19°、15°×11°的视场。这

种热成像仪主要用于手掷式无人机，例如美国陆军的“大乌鸦”和海

军陆战队的“龙眼”。它也是目前世界上销量最大的红外成像仪。

Safire系列转塔

StarSafire系列转塔也由FLIR公司研制。其中StarSafireⅢ型

被美国海岸警卫队选定为标准转塔，配备“鹰眼”无人机。它直径

38．1厘米，传感器包括红外相机、彩色变焦相机、高分辨彩色侦察

相机(能穿透薄雾)、激光照射装置、激光测距仪。其中红外成像器件

是640×480阵元的大型中波红外焦平面阵列，能产生相当清晰的红

外图像。热成像仪有4种视场：视场范围25°的宽视场、5．4°的

中视场、1．4°的窄视场以及1．4°的超窄视场。彩色昼用相机也

可以提供宽、中、窄三种视场。彩色侦察相机除了中视场和超窄视场

外，还有用于超长距离侦察的0．29°极窄视场。需要指出的是，镜

头视场的选择涉及到画面范围和目标放大倍率的关系。视场越窄，目

标的放大倍率越高，反之，视场越宽，涵盖的范围越广，但无法看清

目标的细节。

BriteStar转塔体形稍大，直径为40．6厘米、重54．43千克，

目前主要配用美国海军“火力侦察兵”无人直升机。该转塔内除安装

SatireⅢ型转塔配备的可见光／红外传感器、激光测距及照射系统外，

还配备了为激光制导武器