1.無人機地面站作為整個無人機系統的作戰指揮中心,控制內容包括:飛行器的飛行,飛行軌道,有效載荷任務功能,正常運行的通信鏈路,以及推出的飛機和回收。中文名稱:無人機地面站外國名稱:航空電子系統無人機航空電子系統groundstati on目錄概述地面站配置和功能概述地面站典型功能鍵技術和典型的解決方案友好的人機界面操作員訓練一站式多-Machine控制開放性,互用性和公共地面站總線的需求數據鏈無人機地面站發展趨勢概述在過去20年中,無人機已成為一個收集偵察兵,攻擊,以及未來無人機將還有所有獨立的幫兇的攻擊能力來完成遠程吹或甚至空的戰斗任務。
2.雖然使用無人機控制站開發(GCS:GROU ND CON TROL STATION)將具有任務規劃,數字地圖,衛星數據鏈,圖像處理能力,設置控制,AIM,通信和處理集成。未來地面站功能將更強大:不僅控制相同的型號無人機群,還控制不同型號的聯合無人機。 地面站系統具有開放性和兼容性,即,沒有必要重新設計和替換現有系統,該系統可用于通過添加新的功能模塊,相同的硬件和軟件模塊來實現功能擴展。可用于不同地面站。 地面站作為整個無人機系統的作戰指揮中心,其控制包括:飛機飛行,飛行飛行,有效載荷任務功能,通信鏈路正常工作,以及飛行。
3.襯里的排放和再循環。 GCS除了完成基本飛行和任務控制功能外,還需要靈活地克服各種未知的自然和人類因素的不利影響,適應各種復雜的環境,以確保成功實施整體的整體功能系統。未來地面站系統還應實現與長途更高級別的網絡通信,及時有效地傳輸數據,接收指令,在現代戰斗環境網絡中發揮獨特作用。 地面站配置和功能概述地面站典型配置當前,典型地面站由一個或多個操作控制條組成,主要實現控制,任務控制,負載操作,負載數據分析和系統維護等
(1 )系統控制站。在線監測系統的具體參數包括飛行期間飛機的健康,顯示飛行數據和報警信息。
(2)飛機運行控制。
4、車站。它提供了一個很好的人機界面來控制 無人機 飛行。其組成包括命令控制平臺,飛行參數顯示,無人機 軌道顯示和可選的負載視頻顯示。
(3) 任務負載 控制站。它用于控制 無人機 由其攜帶的傳感器,該傳感器由一個或幾個視頻監視器和錄像機組成。
(4) 數據分發系統。用于分析和解釋從 無人機 獲得的圖像。(5) 數據鏈路 接地端子。包括發送上行鏈路信號的天線和發射機、捕獲 下行鏈路 信號的天線和接收機。數據鏈 應用于不同的 UAV 系統,以實現以下主要功能: 用于向飛機發送命令和有效載荷; 從飛機接收狀態信息和有效載荷數據。
(6) 中央處理單元。包括一臺或多臺計算機,主要功能: 從 UAV 獲取和處理實時數據; 顯示。
5.管理; 確定任務計劃并上傳至 UAV 電子地圖處理; 數據分發; 飛行前分析; 系統診斷。地面站 的典型功能 GCS 也稱為 “任務計劃和 控制站”。任務規劃主要是指飛行 無人機 期間的飛行路徑受到任務規劃的影響; 控制是指在飛行過程中對整個 無人機 系統的各個系統進行控制,并根據操作者的要求進行相應的動作。地面站 該系統應具有以下典型功能 :
(1) 飛機的姿態控制。在每個機載傳感器獲得相應的飛機飛行狀態信息之后,通過數據鏈路以預定格式將數據傳輸到 地面站。At 地面站,GCS十算機 處理這些信息,根據控制律計算控制要求,形成控制指令和控制參數,然后通過 數據鏈路 將控制指令和控制參數傳送到 無人機 上的飛行控制計算。
6.飛行器,通過后者實現對飛行器的控制。
(2) 有效載荷數據的顯示和有效載荷的控制。有效載荷是 無人機 任務的執行單元。地面 控制站 根據任務需求實現對有效載荷的控制,通過顯示有效載荷狀態實現對任務執行的監督。
(3) 任務規劃、飛機位置監控、路線圖顯示。任務規劃主要包括處理戰術信息,研究任務區域地圖,校準飛行路線以及向操作員提供計劃數據。飛機的位置監控和路線的地圖顯示部分主要是方便操作員實時監控飛機的狀態和航跡。
(4) 導航和目標定位。無人機 在執行任務期間通過無線 數據鏈路 保持與地面 控制站 的接觸。在特殊情況下,需要地面 控制站 來實現導航控制,以使飛機安全。
7.飛行路線。隨著空間技術的發展,傳統慣性導航與先進GPS導航技術相結合已成為無人機系統導的主流導航技術。目標定位是指飛機向地面發送的方位、高度和距離數據需要在時間之間進行標記,以便將這些量與飛機正確的瞬時位置數據結合起來,實現對目標位置的最準確計算。為了準確地確定目標的位置,必須通過導航技術掌握飛機的位置,同時必須確定飛機到目標的短矢量的角度和距離。因此,目標定位技術與飛行器導航技術有著非常密切的關系。
(5)與其他子系統的通信鏈路。通信鏈路用于引導、控制和分發無人機收集的信息。隨著計算機和網絡技術的發展,目前的通信鏈路主要依靠局域網進行數據共享,以便與其他組織進行通信。
8.消息不僅是在任務結束后,更重要的是,在任務執行過程中,通過相關專業人員對共享數據進行多層次分析,及時反饋,再由現場指揮員根據這些意見,立即對預先計劃好的任務進行糾正,讓大量資源得到充分利用。從戰場全局為完成任務提供有力支撐和合理建議,使地面站當前工作更加有效。關鍵技術和典型解決方案的友好人機界面是為了更好地控制無人機,地面控制站使用多種形式GCS來監控無人機的飛行狀態和任務設備。GCS為操作員提供一個“友好”的人機界面,幫助操作員監控無人機、任務有效載荷和通信設備,方便操作員規劃任務路線、控制無人機、任務有效載荷和通信設備。界面。
9.設計原則:一致性。
(1)提示、菜單和幫助應使用相同的術語,其顏色、布局、大小寫、字體等應從頭到尾保持一致
(2)允許熟練用戶使用快捷鍵
(3)提供有價值的反饋
(4)設計描述對話框生成最終信息。操作順序分為組,每次操作后應提供反饋信息
(5)便于反向操作,緩解用戶焦慮,鼓勵用戶大膽嘗試不熟悉的選項和操作
(6)支持內部控制點。一些經驗豐富的用戶可以根據操作
(7)減少短時記憶來控制系統,并得到適當的正確反饋。由于人短時記憶信息處理的局限性,需要簡單顯示。操作人員培訓仍是當前無人機控制電路的領頭羊,因此人機完美互動為UAV。
10.為了有效執行任務,操作人員必須能在緊急情況下迅速正確發出指揮,遇有點錯誤,就失去戰斗機或造成事故。因此,操作人員素質和技能水平的培訓也是UAV關鍵問題UAV,作為載人軍用飛機,操作員的培訓不能通過飛行訓練和實彈演練完成,但需要通過一系列仿真技術來實現。主要解決的問題有:
(1)虛擬駕駛艙和控制設備。解決的關鍵是虛擬現實環境的組成、系統建模仿真技術和快速、準確、可靠、平滑的數字傳輸。操作員使用與載人飛機相似的相同儀表設備(包括按鈕、手柄、開關等)和軟件,體驗相同的感官效果
(2)設置,建立了仿真故障與誤差的建模與注入技術
(3)建立了實時逼真的飛行動畫技術和全息技術。
11.地面站顯示技術
(1)人機權限與功能分配、任務規劃和任務管理方法的研究與培訓
(2)實時評估技術包括確定飛行性能、導航定位、飛行質量、戰斗效果和電磁信號明確的評價標準。操作人員應熟練掌握,判斷正確,控制實時準確。一站多機地面站的控制正朝著一站多機發展,即一地面站系統控制多臺甚至多臺無人機。未來無人機地面站將朝著高性能、低成本、通用化方向發展,因此,單站多機是發展趨勢,這也對地面站的顯示和控制提出了更嚴格的要求。開放性、互用性和宣傳
(3)“開放性”意味著可以在不必重新設計和開發現有系統的情況下,將新的功能模塊添加到地面控制站。這個開放的定義和要求做出了。
12.模塊化設計與實現方法成為設計實現地面控制站的最佳方式。
(1)各模塊的功能具有一定的獨立性和組合性,能夠實現整個系統的功能。這種設計思想不僅可以通過增加新的模塊來擴展功能,同時根據不同任務
(2)“互用性”實時添加或屏蔽模塊,意味著地面控制站可以控制任何不同的飛機和任務負載,能夠接入任何與外界相連的通信網絡互用性,已成為系統發展的重要思路各個國家。提出網絡中心戰思想,必須將無人機群任務納入整體作戰任務,而“互用性”的理念是這一發展趨勢的指導
(3)“公開”意味著一地控制站使用與其他地面站相同的硬件和部件或終點。
13.相同的軟件模塊。公眾的目的在一定程度上也是為了實現地面站的共同資源,而為了方便維護維修地面站作為整個無人機系統中最隱蔽的子系統,其損壞很少。不過,一旦損壞,整個無人機系統可能會癱瘓。因此,公用事業部可以提高整個無人機系統的可維護性和保障性,更合理地利用現有地面站資源地面站,隨著無人機技術的不斷發展,無人機航空電子系統和地面站系統通信能力越來越大,對總線的需求也在不斷增長,這就要求地面站系統的無線通信、任務處理和圖像處理能力不斷增強。因此,采用高帶寬、低延時的總線網絡實現各部分之間的互連是必然的。