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無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)主要構(gòu)成

2016年4月18日 來源:科工網(wǎng)  瀏覽 712 次 評(píng)論(0)

無人機(jī)各個(gè)系統(tǒng)的功能所有分系統(tǒng)是構(gòu)成全系統(tǒng)的一部分:

控制站

控制站是地面艦載機(jī)載位于母機(jī)上飛行*控實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃為任務(wù)規(guī)劃與控制站,將數(shù)據(jù)傳輸給控制站執(zhí)行應(yīng)用,利用上行通信鏈路發(fā)送指令控制飛機(jī)飛行、*控所攜帶的各個(gè)任務(wù)載荷通信鏈路,載荷數(shù)據(jù)、機(jī)上各個(gè)分系統(tǒng)的狀態(tài)位置信息發(fā)射與回收通過主控制站或衛(wèi)星控制站完成,完成獲取天氣信息、各個(gè)系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)娜蝿?wù)回報(bào)信息。

任務(wù)載荷

任務(wù)載荷的類型和性能是由所完成的任務(wù)決定的,包括:

(1)簡(jiǎn)單的載荷子系統(tǒng)由固定焦距無穩(wěn)定平臺(tái)的攝像機(jī)構(gòu)成。

(2)視頻成像系統(tǒng)焦距較長(zhǎng)有局部放大能力,可搖擺傾斜有陀螺儀穩(wěn)定的轉(zhuǎn)臺(tái)。

(3)高功率雷達(dá)供電單元。

無人機(jī)在任務(wù)載荷單元中可攜帶多個(gè)不同類型的載荷,對(duì)于來自不同傳感器數(shù)據(jù)的處理和融合信息獲取能力。

無人飛機(jī)

飛機(jī)承載任務(wù)載荷到達(dá)工作地點(diǎn)搭載飛機(jī)飛行所需的子系,包括通信鏈路、增穩(wěn)與控制設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)以及燃油、發(fā)供電設(shè)備,飛機(jī)用于發(fā)射、任務(wù)載荷、回收等裝置。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作用距離、飛行速度、續(xù)航時(shí)間是根據(jù)任務(wù)需求提出的,高性能低油耗對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的效率提出要求。

導(dǎo)航系統(tǒng)

對(duì)于*控人員實(shí)時(shí)地知道時(shí)刻飛機(jī)的位置是任務(wù)預(yù)規(guī)劃時(shí)的內(nèi)容,全自主飛行模式無需進(jìn)行控制站與飛機(jī)之間的通信但必須搭載足夠數(shù)量的導(dǎo)航設(shè)備。

利用全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星進(jìn)行定位減輕導(dǎo)航定位的復(fù)雜性,可以連續(xù)更新定位信息有*簡(jiǎn)單的慣導(dǎo)系統(tǒng)。

非自主飛行模式GPS被阻斷的情況與地面控制站之間的連續(xù)通信就很重要,其它后備導(dǎo)航手段包括:
    (1)雷達(dá)跟蹤。飛機(jī)上安裝有異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī),可以響應(yīng)控制站的掃描雷達(dá)發(fā)射的信息,這樣飛機(jī)的方位和距離就可以顯示在控制站雷達(dá)顯示器上。

(2)無線電跟蹤。帶有數(shù)據(jù)的無線電信號(hào)從飛機(jī)上發(fā)送給地面控制站,地面控制站在方位上跟蹤這個(gè)信號(hào),就可確定方位。同時(shí),距離是根據(jù)編碼信號(hào)從飛機(jī)到控制站之間傳輸所需時(shí)間來確定。

(3)直接估計(jì)。計(jì)算機(jī)獲取速度矢量和飛行時(shí)間,就可以計(jì)算出飛機(jī)的位置。如果飛機(jī)攜帶電視攝像機(jī)搜索地面,可根據(jù)圖像中地理特征信息和地面上的已知位置,確定飛機(jī)位置。

發(fā)射、回收和吊裝設(shè)備

(1)發(fā)射設(shè)備。對(duì)于不能垂直起飛,也沒有合適跑道可供使用的無人機(jī)來說,該設(shè)備是必需的。通常是將無人機(jī)鎖定在傾斜滑道上,通過推力使無人機(jī)在滑道上加速,直到無人機(jī)獲得飛行所需達(dá)到的速度。

(2)回收設(shè)備。不具備垂直飛行能力的無人機(jī)通常需要回收設(shè)備,除非利用輪式或滑撬進(jìn)行滑降著陸。該設(shè)備通常采用回收傘形式,該傘安置在無人機(jī)上,在指定高度打開。為了回收需要有效的著陸手段。

(3)吊裝設(shè)備。除非是輕便的輕型飛機(jī),一般無人機(jī)都需要一種手段將飛機(jī)運(yùn)送到發(fā)射車上。

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