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无人机数传链路解决方案

2018-3-16 15:15| 发布者: 闪电| 查看: 7| 评论: 0

摘要: 衡量无人机数传电台是否健壮的几个特征:1、具有跳频扩频功能。 跳频组合越高,抗干扰能力越强,一般的设备能做到几十、几百个跳频组合,性能优异的设备能做到6万个跳频组合。2、具有存储转发功能。3、具有数据加 ...

 

衡量无人机数传电台是否健壮的几个特征


1、具有跳频扩频功能。
      跳频组合越高,抗干扰能力越强,一般的设备能做到几十、几百个跳频组合,性能优异的设备能做到6万个跳频组合。

2、具有存储转发功能。

3、具有数据加密功能
      使用数据传输的可靠性提高,防止数据泄密。常见的加密方式有:DES、AES等。

4、具有高速率。
      无人机数传电台属于窄带远距离传输的范畴,115200bps的数据速率即属于高速率。

5、具有高灵敏度、体积小、重量轻,低功耗远距离、高速跳频扩频、时分双工\全双工。
      由于无人机采用电池供电,而且传输距离又远,所以要求设备的功耗低(即低发射功率),接收灵敏度高(灵敏度越高传输距离越远)。
一般是以多少误码率下的接收灵敏度衡量设备的接收性能,比如:–106 dBm @ 10–6BER。

GE MDS的TransNET(EL-805)系列数字数传电台符合以上五点要求:
       64000个跳频组合,可以自动避开有干扰的频点;具备存储转发功能;采用AES128位加密技术;115200bps的数据速率;2W/0.5W的发射功率;–108 dBm @ 10–6BER的误码率和接收性能。

 

 

1、尺寸小、功耗低、体积(最小):46 x 87.5 x 16 mm                                                                                                        重量(最小):70g、功耗(发射状态):510 mA @ 13.8 Vdc

 

2、高速率、远距离

     空中速率:115.2Kbps、传输距离:2-50公里不等

 

3、高速跳频扩频、抗干扰能力强

     每秒高达64000跳,自动避开有干扰的工作频点

 

4、时分双工/全双工模式

     支持数据双向实时传输

 

5、具有数据加密功能

     设备使用AES加密机制,保证数据的安全性

 

6、具有存储转发功能

      当电台一跳的通信距离不足以满通信要求的时候,使用存储转发功能进行中继,延长通信距离。


1.1 无人机网络中心站的通信中继站
1) 具体使用构想
无人机不仅可以用于侦查,还可以作为通信平台,与卫星通信平台相比,系统构筑简单,高速、低滞后通信能力。举例使用如下:
有效利用通信数据链等高速通信能力的因特网架构;
宽带存取点;
与雷卡西通信系统等联络的通道;
链接探测器、信息处理系统等的网络;
取代战区卫星通信;
2) 重要技术
作为实现上述使用构想的技术列举如下:
软件可编程网络节;
多波束天线;
小型,质量轻
低功耗实现
安全可靠性
网络管理简化
网络修复
伴有认证的自动网架构筑
无接点增强
链接稳定
为满足上述要求,必须努力开发新技术,2003年1月,美国某公司与该国空军共同进行了利用全球鹰无人机向监视、共计雷达系统和地面部队发送图像信息实验,在这方面的通信研究开发还在进行。
1.2 据德国某公司介绍,在欧洲也有上述美国的开发动向,以下具体介绍将无人机系统作为通信系统应用的构想,当然在实现过程中技术和政策上还有相当的困难。
1) 无人机作为通信系统利用的波段---视距状态的空地直接链路。中远距离:C/X波段;中近距离:KuKa波段。虽然频率高,电波的空中传输损失越大,但利用同样规模的指向性天线可以利用指向性增益。而在低频区,电波混杂程度不断增大,这是一个需要解决的问题。
在无人机之间采用Ku波段和Ka波段(高空),高度越高,即便采用高频,为减少损失,也必须选择适当的频率,在使用双向指向性天线的远距离通信中继中,如果与空地链路的频率不同,也会有相当的技术问题。而且由于无人机上上装备天线等的能力有限,同样限制了传输距离和速度,在双向传输中的指向性天线的控制功能,以及与中继机的通融性即加入和脱离通信系统等功能方面还有很多必须解决的问题。
2) 战术无人机的数据链参数
现在水平:100Mbps/150km
将来水平:50Mbps/200km
开发目标:10/50/137/274Mbps/400Km
3) 调制方式
正交频率分割多路传输(OFDM)的采用
这种方式主要用于地面波数字电视、广播等,用于移动通信时其衰减很强,目前必须在发射功率非常充裕的状态下使用,而机载发射机体积大,价格高,所以在远距离传输系统和小型无人机系统上应用时必须进行充分探讨。
4) 通用性
根据使用要求,必须以成像系统标准通用数据链为依据进行设计,基本波段元件要是先软件化。

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