[发明专利]一种应用于无人机的多任务组件通讯方法

说明书

技术领域

本发明属于无人机控制领域，具体地说，是指一种应用于无人机的多任务组件通讯方法。

背景技术

随着无人机技术的快速应用与发展，尤其是在军事上的优异表现，使得无人机越来越受 到人们的青睐。无人机具有以下优势：受气候条件限制很少，昼夜可用，能突入危险地区上 空长时间实施监视与侦察以获取情报信息，并能实时传输目标图像等；而且，无人机因无飞 行员，不必考虑飞行员的生理极限，可以设计得结构简单、重量轻、尺寸小、使用方便、易 于操作和维护，故其研制费、生产成本和维护费要比载人飞机低得多，还可节省培训飞行员 的大量费用。

按照用途划分，无人机一般可分为以下几类：

1)靶机：模拟飞机、导弹和其他各种飞行器的飞行状态；主要用于鉴定各种航(防)空兵器 的性能和训练战斗机飞行员、防空兵器操作员。

2)侦察机：进行战略、战役和战术侦察，监视战场，为部队的作战行动提供情报。侦察 监视无人机是目前门类比较齐全，并在实战中大量应用的无人机，如美国在研的“全球鹰” 无人侦察机、“暗星”隐身无人侦察机、“捕食者”无人侦察机、“骑士”无人侦察机。

3)诱饵无人机：诱使敌雷达等电子侦察设备开机，获取有关信息；模拟显示假目标，引 诱敌防空兵器射击，吸引敌火力，掩护己方机群突防。

4)电子对抗无人机：分为电子侦察机和电子干扰无人机，前者用来收集敌方的通讯情报 及电子情报，例如瑞安公司的147系列无人机；后者用来对敌方的通讯指挥系统进行电子干 扰，如美国的air-Exjam无人机。

5)攻击无人机：攻击、拦截地面和空中目标；攻击无人机携带有小型和大威力的精确制 导武器、激光武器或反辐射导弹，对敌雷达、通信指挥设备、坦克等重要目标实施攻击以及 拦截处于助推段的战术导弹。

6)通信中继无人机：利用无人机向其他军用机或陆、海军传送图像等信号，一般用安装 了超高频和甚高频无线电通信设备的无人机进行中继通信。

7)其他用途的无人机：无人机还可以用于目标鉴别、激光照射、远程数据传递的空中中 继站、反潜、炮火校正和远方高空大气的测量以及对化学、细菌污染和核辐射的侦察等。

在无人机的系统组成中，一个关键的中枢设备是飞控计算机。它就像是无人机的大脑， 既是全机的控制与管理中心，又是全机的通讯中枢设备。绝大多数的机载设备都需要与它通 讯，从而实现与地面的遥控控制和遥测显示的交互。它需要与机上的任务组件、发动机系统、 大气数据系统、导航系统、综合检测系统、机载链路设备、空管应答系统等进行通讯。一方 面，它通过这些通讯，实时获取无人机的各种位置、状态信息，选择适当的控制策略实现对 无人机全程的飞行控制和管理；另一方面，它实时接收来自机载链路设备的地面站遥控指令 并分发给相应机载设备，同时还要收集打包其他机载设备的遥测数据，通过机载链路设备传 回地面站，以便地面站操作人员能够实时了解无人机的状态并控制它。也就是说，要保证一 次任务的顺利完成，就必须保证任务组件与飞控计算机的有效通讯。

不同用途的无人机，配备有不同的任务组件。像靶机，其任务组件是一些靶标设备，侦 察机的任务组件则是一些侦察设备，诸如光电平台、数码相机等等；诱饵无人机、电子对抗 无人机、通讯中继无人机等，其任务组件则对应是诱饵设备、电子对抗设备、通讯中继设备 等。即不同的任务组件，决定了无人机的不同用途。当有不同的任务需求时，则派上不同的 无人机来完成相应的任务。比如，有侦察和通讯中继任务时，使用侦察无人机；有通讯中继 任务时，使用通讯中继无人机；有电子对抗任务时，使用电子对抗无人机。平常则需要对这 至少三架无人机进行维护保养。

目前，为了节省军费开支，各国都希望开发适应不同实战环境的多用途无人机，或在原 有无人机的基础上改装为多用途无人机。因为这样，可以由单架无人机满足多种任务需求， 使研制、使用成本大大降低。

为了满足单架无人机由单一用途扩展为多用途的需求，最简单的方式是采用换装任务组 件的方式。因为这种方式对于整个无人机系统而言，只需要更换任务组件就可以实现多用途 的目的。既不需要更换另一架无人机，也不需要更换与任务组件相关联的其他设备，比如飞 控计算机，这样代价最小，既降低了成本，节约经费，使用起来又灵活方便，且后期维护简 单。