空中中继方式的作用距离受到空中中继平台高度和机载天线尺寸的限制,当一次中继不能满足要求时,可考虑采用多级中继,但采用转发器方式的系统不适合多级中继。
图4-12 空中中继无人机数据链示意图
双工中继机上行转设备 双工下行转发伺服 伺服 任务机设上行接双工收机 终 端 遥测参数 处 视频下行发射机 理 遥控指 上行发射操纵器 终 双工端 下行接收机 处 地面测控站设备 监视 理 跟踪接收记录 机 机 伺服 图4-13 中继平台无需测控的中继无人机数据链
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中继机设备 终端双工处下行发射机 理机 上行接终上行发端双工处下行转理伺服 机
任务机设备 终 遥控指令 上行接端 遥测参双工处 数 视频信号 下行发射机 理 伺服 操纵器 上行发射终双工端下行接收机 处理跟踪接收机 机 伺服 地面测控站设 备
图4-14 中继平台需要测控的中继无人机数据链
监视 记录 1.2.6 卫星中继系统
卫星中继是延伸作用距离,实现对无人机超视距远距离测控与信息传输的最有效方式。适用于作为中继平台的卫星一般是地球同步卫星,具有传输容量大、覆盖范围宽、连续性好的特点,但由于机上要安装一定尺寸的跟踪天线,一般只适合于大型无人机使用。采用近地轨道卫星组成多卫星平台,则可适合于小型无人机使用,但传输容量较小。图4-15为卫星中继无人机数据链示意图。
卫星中继无人机数据链由机载设备、卫星转发设备、测控站设备组成。由于卫星上的转发设备是共用设备,因此,卫星中继无人机测控与信息传输系统实际上只包括机载设备和测控站设备。卫星中继无
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人机测控与信息传输系统依靠卫星中继链路实现远距离测控与信息传输,但一般仍然要配置地空视距链路,用于视距内的测控与信息传输(包括无人机起降的测控)。有时为了提高可靠性,确保最基本的测控数据(也可以包括低速率的侦察数据)的双余度可靠传输,还增配备用简单些的低频段的窄带卫星中继链路。图4-16和图4-17分别表示了最基本的和最完善的卫星中继无人机数据链的组成。
卫星中继无人机数据链的作用距离取决于卫星上转发天线波束的覆盖范围。当一次中继不能满足要求时,可考虑采用多级中继。
图1-15 卫星中继无人机数据链示意图
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机载设备 操纵器 监视 记录
终 端 处 理 机 卫通上行发射双工机 卫通下行接收器 伺服 机 上行发射机 双工器 下行接收机 跟踪接收机 伺服 地面测控站设备 卫通上行接收双工器 机 卫通下行发射机 伺服 上行接收双工器 机 下行发射机 遥控指令 终 端 遥测参数 处 理 机 视频信号
图4-16 最基本的卫星中继无人机数据链
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机载设备 双工器 伺服 窄带卫通上行接收双工器 机 窄带卫通下行发射机 视距上行接收双工器 机 伺服 视距下行发射机 卫通上行接收机 卫通下行发射机 遥控指令 遥测参数 终 视频信号 端 处 理 操纵器 监视 记录 备用视距上行接收机 地面测控站设备 终 端 处 理 机 卫通上行发射双工器 机 卫通下行接收伺服 机 窄带卫通上行发射机 窄带卫通下行接收机 视距上行发射机 视距下行接收机 跟踪接收机 伺服 双工器 伺服 双工器 备用视距上行发射机
图4-17 最完善的卫星中继无人机数据链
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现代无人机系统设计(讲义)



