1.无人机地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心,控制内容包括:飞行器的飞行,飞行轨道,有效载荷任务功能,正常运行的通信链路,以及推出的飞机和回收。中文名称:无人机地面站外国名称:航空电子系统无人机航空电子系统groundstati on目录概述地面站配置和功能概述地面站典型功能键技术和典型的解决方案友好的人机界面操作员训练一站式多-Machine控制开放性,互用性和公共地面站总线的需求数据链无人机地面站发展趋势概述在过去20年中,无人机已成为一个收集侦察兵,攻击,以及未来无人机将还有所有独立的帮凶的攻击能力来完成远程吹或甚至空的战斗任务。
2.虽然使用无人机控制站开发(GCS:GROU ND CON TROL STATION)将具有任务规划,数字地图,卫星数据链,图像处理能力,设置控制,AIM,通信和处理集成。未来地面站功能将更强大:不仅控制相同的型号无人机群,还控制不同型号的联合无人机。 地面站系统具有开放性和兼容性,即,没有必要重新设计和替换现有系统,该系统可用于通过添加新的功能模块,相同的硬件和软件模块来实现功能扩展。可用于不同地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心,其控制包括:飞机飞行,飞行飞行,有效载荷任务功能,通信链路正常工作,以及飞行。
3.衬里的排放和再循环。 GCS除了完成基本飞行和任务控制功能外,还需要灵活地克服各种未知的自然和人类因素的不利影响,适应各种复杂的环境,以确保成功实施整体的整体功能系统。未来地面站系统还应实现与长途更高级别的网络通信,及时有效地传输数据,接收指令,在现代战斗环境网络中发挥独特作用。 地面站配置和功能概述地面站典型配置当前,典型地面站由一个或多个操作控制条组成,主要实现控制,任务控制,负载操作,负载数据分析和系统维护等
(1 )系统控制站。在线监测系统的具体参数包括飞行期间飞机的健康,显示飞行数据和报警信息。
(2)飞机运行控制。 4、车站。它提供了一个很好的人机界面来控制 无人机 飞行。其组成包括命令控制平台,飞行参数显示,无人机 轨道显示和可选的负载视频显示。
(3) 任务负载 控制站。它用于控制 无人机 由其携带的传感器,该传感器由一个或几个视频监视器和录像机组成。
(4) 数据分发系统。用于分析和解释从 无人机 获得的图像。
(5) 数据链路 接地端子。包括发送上行链路信号的天线和发射机、捕获 下行链路 信号的天线和接收机。数据链 应用于不同的 UAV 系统,以实现以下主要功能: 用于向飞机发送命令和有效载荷; 从飞机接收状态信息和有效载荷数据。
(6) 中央处理单元。包括一台或多台计算机,主要功能: 从 UAV 获取和处理实时数据; 显示。 5.管理; 确定任务计划并上传至 UAV 电子地图处理; 数据分发; 飞行前分析; 系统诊断。地面站 的典型功能 GCS 也称为 “任务计划和 控制站”。任务规划主要是指飞行 无人机 期间的飞行路径受到任务规划的影响; 控制是指在飞行过程中对整个 无人机 系统的各个系统进行控制,并根据操作者的要求进行相应的动作。地面站 该系统应具有以下典型功能 :
(1) 飞机的姿态控制。在每个机载传感器获得相应的飞机飞行状态信息之后,通过数据链路以预定格式将数据传输到 地面站。At 地面站,GCS十算机 处理这些信息,根据控制律计算控制要求,形成控制指令和控制参数,然后通过 数据链路 将控制指令和控制参数传送到 无人机 上的飞行控制计算。 6.飞行器,通过后者实现对飞行器的控制。
(2) 有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是 无人机 任务的执行单元。地面 控制站 根据任务需求实现对有效载荷的控制,通过显示有效载荷状态实现对任务执行的监督。
(3) 任务规划、飞机位置监控、路线图显示。任务规划主要包括处理战术信息,研究任务区域地图,校准飞行路线以及向操作员提供计划数据。飞机的位置监控和路线的地图显示部分主要是方便操作员实时监控飞机的状态和航迹。
(4) 导航和目标定位。无人机 在执行任务期间通过无线 数据链路 保持与地面 控制站 的接触。在特殊情况下,需要地面 控制站 来实现导航控制,以使飞机安全。 7.飞行路线。随着空间技术的发展,传统惯性导航与先进GPS导航技术相结合已成为无人机系统导的主流导航技术。目标定位是指飞机向地面发送的方位、高度和距离数据需要在时间之间进行标记,以便将这些量与飞机正确的瞬时位置数据结合起来,实现对目标位置的最准确计算。为了准确地确定目标的位置,必须通过导航技术掌握飞机的位置,同时必须确定飞机到目标的短矢量的角度和距离。因此,目标定位技术与飞行器导航技术有着非常密切的关系。
(5)与其他子系统的通信链路。通信链路用于引导、控制和分发无人机收集的信息。随着计算机和网络技术的发展,目前的通信链路主要依靠局域网进行数据共享,以便与其他组织进行通信。 8.消息不仅是在任务结束后,更重要的是,在任务执行过程中,通过相关专业人员对共享数据进行多层次分析,及时反馈,再由现场指挥员根据这些意见,立即对预先计划好的任务进行纠正,让大量资源得到充分利用。从战场全局为完成任务提供有力支撑和合理建议,使地面站当前工作更加有效。关键技术和典型解决方案的友好人机界面是为了更好地控制无人机,地面控制站使用多种形式GCS来监控无人机的飞行状态和任务设备。GCS为操作员提供一个“友好”的人机界面,帮助操作员监控无人机、任务有效载荷和通信设备,方便操作员规划任务路线、控制无人机、任务有效载荷和通信设备。界面。 9.设计原则:一致性。 (1)提示、菜单和帮助应使用相同的术语,其颜色、布局、大小写、字体等应从头到尾保持一致 (2)允许熟练用户使用快捷键 (3)提供有价值的反馈 (4)设计描述对话框生成最终信息。操作顺序分为组,每次操作后应提供反馈信息 (5)便于反向操作,缓解用户焦虑,鼓励用户大胆尝试不熟悉的选项和操作
(6)支持内部控制点。一些经验丰富的用户可以根据操作
(7)减少短时记忆来控制系统,并得到适当的正确反馈。由于人短时记忆信息处理的局限性,需要简单显示。操作人员培训仍是当前无人机控制电路的领头羊,因此人机完美互动为UAV。 10.为了有效执行任务,操作人员必须能在紧急情况下迅速正确发出指挥,遇有点错误,就失去战斗机或造成事故。因此,操作人员素质和技能水平的培训也是UAV关键问题UAV,作为载人军用飞机,操作员的培训不能通过飞行训练和实弹演练完成,但需要通过一系列仿真技术来实现。主要解决的问题有: (1)虚拟驾驶舱和控制设备。解决的关键是虚拟现实环境的组成、系统建模仿真技术和快速、准确、可靠、平滑的数字传输。操作员使用与载人飞机相似的相同仪表设备(包括按钮、手柄、开关等)和软件,体验相同的感官效果 (2)设置,建立了仿真故障与误差的建模与注入技术 (3)建立了实时逼真的飞行动画技术和全息技术。 11.地面站显示技术
(1)人机权限与功能分配、任务规划和任务管理方法的研究与培训
(2)实时评估技术包括确定飞行性能、导航定位、飞行质量、战斗效果和电磁信号明确的评价标准。操作人员应熟练掌握,判断正确,控制实时准确。一站多机地面站的控制正朝着一站多机发展,即一地面站系统控制多台甚至多台无人机。未来无人机地面站将朝着高性能、低成本、通用化方向发展,因此,单站多机是发展趋势,这也对地面站的显示和控制提出了更严格的要求。开放性、互用性和宣传
(3)“开放性”意味着可以在不必重新设计和开发现有系统的情况下,将新的功能模块添加到地面控制站。这个开放的定义和要求做出了。 12.模块化设计与实现方法成为设计实现地面控制站的最佳方式。
(1)各模块的功能具有一定的独立性和组合性,能够实现整个系统的功能。这种设计思想不仅可以通过增加新的模块来扩展功能,同时根据不同任务
(2)“互用性”实时添加或屏蔽模块,意味着地面控制站可以控制任何不同的飞机和任务负载,能够接入任何与外界相连的通信网络互用性,已成为系统发展的重要思路各个国家。提出网络中心战思想,必须将无人机群任务纳入整体作战任务,而“互用性”的理念是这一发展趋势的指导
(3)“公开”意味着一地控制站使用与其他地面站相同的硬件和部件或终点。 13.相同的软件模块。公众的目的在一定程度上也是为了实现地面站的共同资源,而为了方便维护维修地面站作为整个无人机系统中最隐蔽的子系统,其损坏很少。不过,一旦损坏,整个无人机系统可能会瘫痪。因此,公用事业部可以提高整个无人机系统的可维护性和保障性,更合理地利用现有地面站资源地面站,随着无人机技术的不断发展,无人机航空电子系统和地面站系统通信能力越来越大,对总线的需求也在不断增长,这就要求地面站系统的无线通信、任务处理和图像处理能力不断增强。因此,采用高带宽、低延时的总线网络实现各部分之间的互连是必然的。