盧艷軍,劉季為,張曉東
(沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,沈陽(yáng) 110136)
無(wú)人機(jī)地面站發(fā)展的分析研究
盧艷軍,劉季為,張曉東
(沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,沈陽(yáng) 110136)
簡(jiǎn)要概括了無(wú)人機(jī)地面站自產(chǎn)生到現(xiàn)在的發(fā)展過(guò)程,介紹了國(guó)外典型無(wú)人機(jī)地面站的結(jié)構(gòu)性能,歸納、對(duì)比了戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站和中小型無(wú)人機(jī)地面站的特點(diǎn),詳細(xì)闡述了當(dāng)今無(wú)人機(jī)地面站的結(jié)構(gòu)框架和其中核心系統(tǒng)的功能,分析了地面站系統(tǒng)的功能需求。最后提出了無(wú)人地面站發(fā)展的一些新思路。
無(wú)人機(jī);地面站;發(fā)展;分析
無(wú)人機(jī)因具有設(shè)計(jì)靈活、人員零損傷、低成本等諸多優(yōu)點(diǎn),已成為現(xiàn)代飛行器研究的熱點(diǎn)。目前,幾乎每個(gè)國(guó)家都有自己的無(wú)人機(jī)建設(shè)計(jì)劃,這也加強(qiáng)了世界在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域探索的興趣。無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)作為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,是整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的指揮控制中心[1],是在現(xiàn)代無(wú)人機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中逐步提出的,專(zhuān)門(mén)用于對(duì)無(wú)人飛機(jī)的地面控制與管理。由于當(dāng)今無(wú)人機(jī)的型號(hào)和用途等的不同,各種型號(hào)的無(wú)人機(jī)都有自己的地面站系統(tǒng),以便于更好地監(jiān)視無(wú)人機(jī)的飛行狀況和對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙控。一般來(lái)說(shuō),地面站系統(tǒng)硬件部分包含有地面站計(jì)算機(jī)、通信數(shù)據(jù)鏈和輔助操控設(shè)備等,配合相應(yīng)的軟件系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的完整控制。無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的能力除了取決于機(jī)體本身以外,更大程度上取決于地面站系統(tǒng)的控制[2]。
目前,關(guān)于無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)的研究也很多,先后出現(xiàn)了各種針對(duì)不同無(wú)人機(jī)型號(hào)和用途的地面站系統(tǒng)。本文對(duì)無(wú)人機(jī)地面站的發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要回顧,并對(duì)各種地面站系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究。
無(wú)人機(jī)在國(guó)際戰(zhàn)爭(zhēng)中的成功應(yīng)用,己經(jīng)揭開(kāi)了以遠(yuǎn)距離攻擊型,智能化武器,信息化武器為主導(dǎo)的非接觸性戰(zhàn)爭(zhēng)的新篇章。近百年時(shí)間,無(wú)人機(jī)也從最原始的有線控制,演變成現(xiàn)在集群化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的地面站控制。
20世紀(jì)20、30年代,無(wú)人機(jī)尚無(wú)完善的地面站系統(tǒng),對(duì)無(wú)人機(jī)都是使用簡(jiǎn)單設(shè)備的操控。例如,1918年,美軍研制第一架升空的“柯蒂斯”是無(wú)人機(jī)通過(guò)陀螺儀指示方向、無(wú)液氣壓表指示高度來(lái)操控飛機(jī)[3]。1933年,英國(guó)空軍由水上偵察機(jī)改裝成的“費(fèi)爾雷昆士”無(wú)人機(jī)采用地面站無(wú)線遙控技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制[3]。
20世紀(jì)50~70年代,已經(jīng)初步形成了地面站系統(tǒng),并進(jìn)入快速發(fā)展階段。借助于地面站系統(tǒng)完成對(duì)無(wú)人機(jī)的操控,使其完成各種任務(wù)。例如,越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美軍無(wú)人機(jī)地面站采用預(yù)編程技術(shù),控制無(wú)人機(jī)執(zhí)行電子竊聽(tīng)、電臺(tái)干擾、超低空拍攝等任務(wù)[4]。20世紀(jì)70年代,美軍地面站通過(guò)地面站控制指令對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙控,執(zhí)行精確的夜間偵查任務(wù)。
20世紀(jì)90年代,英美等各國(guó)設(shè)計(jì)并采用了以“捕食者”無(wú)人機(jī)地面站為代表的復(fù)合控制多用途無(wú)人機(jī)地面站,地面站趨于集群化,功能更加智能化,此時(shí)的無(wú)人機(jī)地面站技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。
進(jìn)入21世紀(jì)以后,無(wú)人機(jī)地面站的發(fā)展速度更加迅猛。例如以“影子200”地面站為代表的一體化系統(tǒng),其地面控制站由兩臺(tái)工作站組成,可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)地面站控制多架無(wú)人機(jī)。另外,以“全球鷹”為代表的大型無(wú)人機(jī)地面站,利用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議STANAG4586的兼容性,驅(qū)動(dòng)了無(wú)人機(jī)地面站的互操作性[5],具備了與有人機(jī)、衛(wèi)星等互操縱的能力。
2.1 國(guó)外典型無(wú)人機(jī)地面站介紹
(1)土耳其ANKA
ANKA是土耳其近期啟動(dòng)的一項(xiàng)長(zhǎng)航時(shí)偵查打擊一體化無(wú)人機(jī)項(xiàng)目。鑒于ANKA查打一體的空中任務(wù)需求,整個(gè)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)配備了一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜無(wú)人機(jī)地面站,包括:地面數(shù)據(jù)終端、遠(yuǎn)程視頻終端、自動(dòng)起飛著陸系統(tǒng)、可移動(dòng)的圖像系統(tǒng)和地面保障設(shè)備等[6]。該地面站系統(tǒng)具有開(kāi)放式架構(gòu),支持在不同情況下修改的任務(wù)計(jì)劃。此外,該系統(tǒng)支持夜間等惡劣條件下完成任務(wù),包括:進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像情報(bào),監(jiān)視,偵察,移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),識(shí)別和跟蹤等。
(2)美國(guó)捕食者
作為美國(guó)最典型的戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī),“捕食者”的面站配備有:一個(gè)集成的不間斷電源,環(huán)境適應(yīng)系統(tǒng),飛行操作站,有效載荷工作站,合成孔徑雷達(dá)工作站,以及安全穩(wěn)定的通信鏈路等。整個(gè)GCS支持?jǐn)?shù)據(jù)/圖像采集,任務(wù)規(guī)劃,任務(wù)和有效載荷的控制和監(jiān)測(cè)及系統(tǒng)管理。
外部通信通過(guò)高頻衛(wèi)星通信終端,任務(wù)控制信息以及圖像信息由Ku波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈傳送[7]。合成孔徑雷達(dá)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別(ATR)技術(shù),使無(wú)人機(jī)有能力精確定位和識(shí)別,以及快速深度打擊目標(biāo),這也是捕食者作為戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)。
(3)德國(guó) MD4-1000
MD4-1000是德國(guó)制造,全球技術(shù)領(lǐng)先的四旋翼無(wú)人機(jī),其地面站具有2.4GHz多向模擬微波接收器,帶高增益天線用于接收視頻影像及飛行數(shù)據(jù)。MD4-1000作為偵查類(lèi)無(wú)人機(jī),其地面站最大技術(shù)特點(diǎn)為有效載荷控制系統(tǒng)和飛行數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)。有效載荷控制支持多種拍攝/監(jiān)控計(jì)劃設(shè)定。由Downlink解碼的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),包括電池剩余電量、信號(hào)質(zhì)量、飛行姿態(tài)、飛行高度、GPS位置、飛行時(shí)間等,全部由飛行數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)顯示[8]。此外,電子地圖系統(tǒng)中waypoint精確的飛行航線規(guī)劃的創(chuàng)建與編輯,也是精準(zhǔn)操控?zé)o人機(jī)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
2.2 不同型號(hào)無(wú)人機(jī)地面站的分析
不同型號(hào),不同功能的無(wú)人機(jī),都有相應(yīng)的不同結(jié)構(gòu)和規(guī)模的無(wú)人機(jī)地面站做支撐。有大型的控制無(wú)人機(jī)群的戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站,其地面站由多個(gè)操作站建筑群或車(chē)載群構(gòu)成。中小型無(wú)人機(jī)地面站多是車(chē)載可移動(dòng)的。微型地面站是將諸多系統(tǒng)集成到便攜式筆記本上,甚至可以小到只有掌機(jī)大小。
(1)戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站
戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站如圖1所示。其特點(diǎn)是在軍事上體現(xiàn)其強(qiáng)大而復(fù)雜的功能,它由多個(gè)功能完善子系統(tǒng)及操作終端構(gòu)成,如:數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)、移動(dòng)圖像系統(tǒng)及安全保障設(shè)備等。
(2)中小型無(wú)人機(jī)地面站
與戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站不同的是,中小型無(wú)人機(jī)地面站的架構(gòu)及功能比較簡(jiǎn)單,多采用車(chē)載等方式,機(jī)動(dòng)性更強(qiáng),靈活性更好[9],如圖2所示。此類(lèi)地面站系統(tǒng)主要包括:電子地圖系統(tǒng),區(qū)域圖像傳輸系統(tǒng),飛行數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng),有效載荷操作系統(tǒng),飛行指令控制系統(tǒng)等。
圖1 戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)地面站
圖2 中小型無(wú)人機(jī)地面站
(3)微型無(wú)人機(jī)地面站
隨著微型無(wú)人機(jī)的迅速發(fā)展,出現(xiàn)了微型無(wú)人機(jī)地面站,如圖3所示。這類(lèi)地面站通常使用便攜式電腦或者搖桿遙控器來(lái)控制無(wú)人機(jī),這就要求整個(gè)地面站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加集成化,功能更加精煉。
圖3 微型無(wú)人機(jī)地面站
不管是大型無(wú)人機(jī)地面站,還是中小型或者微型無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng),雖然其無(wú)人機(jī)的型號(hào)和功能各異,但是其地面站系統(tǒng)究其組成和核心功能來(lái)說(shuō),具有很多共同之處。無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖4所示,其各構(gòu)成模塊的功能如下:
(1)地面計(jì)算機(jī)
地面計(jì)算機(jī)是整個(gè)無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)的中樞環(huán)節(jié),通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)地面站計(jì)算機(jī)對(duì)無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊操作[10]。對(duì)無(wú)人機(jī)和地面站進(jìn)行通信控制,實(shí)時(shí)采集無(wú)人機(jī)下傳的數(shù)據(jù)并放在接收緩存區(qū),并將通訊數(shù)據(jù)分發(fā)或共享給相應(yīng)的功能模塊。
(2)數(shù)據(jù)鏈終端
數(shù)據(jù)鏈[11]主要負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)與地面站之間上下行鏈路數(shù)據(jù)通信的接受和發(fā)送。具體功能要求:可靠、穩(wěn)定的上行鏈路和下行鏈路傳輸;數(shù)據(jù)鏈的通用性,包括頻段、信號(hào)格式等體制的統(tǒng)一[12],能與不同的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)操作并且能與其他的空中平臺(tái)共同操作;具有一定的抗干擾能力。
圖4 無(wú)人機(jī)地面站一般結(jié)構(gòu)
(3)飛行狀態(tài)指令模塊
此模塊是連接地面站和無(wú)人機(jī)的重要環(huán)節(jié),在整個(gè)系統(tǒng)中起著服務(wù)器的作用。需要將有效載荷所采集的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)、飛行高度數(shù)據(jù)、速度和機(jī)器參數(shù)等數(shù)據(jù),由無(wú)人機(jī)通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送到地面的接收裝置,再通過(guò)串口傳送到飛行狀態(tài)指令模塊[13]。該模塊實(shí)時(shí)處理下傳下來(lái)的遙測(cè)信息,將其在主界面的儀表上進(jìn)行顯示。同時(shí)定時(shí)向無(wú)人機(jī)上傳遙控指令。
(4)綜合狀態(tài)顯示模塊
綜合狀態(tài)顯示模塊為地面人員提供了一個(gè)形象的、虛擬的飛行儀表界面,用于顯示無(wú)人機(jī)的各種飛行參數(shù)[14],包括飛行速度、姿態(tài)以及健康狀態(tài)。還有電子地圖顯示,包含著無(wú)人機(jī)的位置、航跡、視角以及無(wú)人機(jī)所在區(qū)域的位置信息和相應(yīng)的地面狀況信息等。
(5)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模塊
數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模塊需要實(shí)時(shí)采集無(wú)人機(jī)下傳的數(shù)據(jù)并放在數(shù)據(jù)庫(kù)中,是使用者隨時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)、存儲(chǔ)、修改及刪除等操作。其中包含的數(shù)據(jù)種類(lèi)很多,例如:飛機(jī)飛行參數(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),接受、發(fā)送的通訊數(shù)據(jù)等等。
(6)任務(wù)指令處理模塊
該模塊的主要功能是任務(wù)規(guī)劃和任務(wù)驗(yàn)證。進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃時(shí)要考慮無(wú)人機(jī)的性能和系統(tǒng)的限制,在某些超出無(wú)人機(jī)執(zhí)行能力范圍的情況下,該模塊將拒絕所規(guī)劃的任務(wù)[15]。每當(dāng)任務(wù)計(jì)劃修改時(shí),都要執(zhí)行任務(wù)驗(yàn)證。
(7)有效載荷信息處理模塊
有效載荷通常指用于完成偵察任務(wù)的攝像機(jī)、照相機(jī)、雷達(dá)傳感器等,和監(jiān)控飛行器的傳感器以及記錄儀器等。此模塊的主要目的是控制無(wú)人機(jī)的有效載荷。地面站通過(guò)對(duì)這些有效載荷的控制,來(lái)動(dòng)態(tài)地檢測(cè)并顯示無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)任務(wù)執(zhí)行情況的監(jiān)管。
(8)飛行數(shù)據(jù)處理模塊
通常,從無(wú)人機(jī)上采集的數(shù)字/圖像數(shù)據(jù),需要被解碼編譯,這要通過(guò)數(shù)據(jù)分析站來(lái)完成。此模塊將采集來(lái)的信息進(jìn)行解碼和分析,提取出有效信息,再通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳輸給其他系統(tǒng)。同時(shí),該模塊也具備自己的編碼指令[1,16]。
無(wú)人機(jī)作為未來(lái)作戰(zhàn)中的新型空中力量的一環(huán),正在向可視化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展[17]。為了適應(yīng)無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)地面站也具備了更高的功能需求。
(1)聯(lián)合操縱能力
地面站要允許無(wú)人機(jī)系統(tǒng)同其他平臺(tái)聯(lián)合控制,在一定程度下實(shí)現(xiàn)地面站的資源通用[6],相互協(xié)調(diào),聯(lián)合操縱。如:有人機(jī)、衛(wèi)星……提高操作效率,減少人力和資源成本。
(2)互用性
對(duì)于某一個(gè)地面站可以控制多種類(lèi)的無(wú)人機(jī)[18],并且通過(guò)軟件的重構(gòu),在不改變硬件結(jié)構(gòu)的前提下,還可以控制其他類(lèi)型的無(wú)人機(jī)。
(3)開(kāi)放性結(jié)構(gòu)
地面站的結(jié)構(gòu)具有一定的靈活開(kāi)放能力,可以單獨(dú)的增加或增強(qiáng)某一模塊,而不影響其他功能。這樣在改變或者增強(qiáng)無(wú)人機(jī)地面站整體功能的同時(shí),又能保障前期的投入不受損害。
(4)商用科技
地面站要能配置于現(xiàn)成的商業(yè)項(xiàng)目,盡量降低成本,使商家負(fù)擔(dān)得起。目前,無(wú)人機(jī)地面站已經(jīng)有集成小型化的趨勢(shì),集成系統(tǒng)形成小型的,甚至掌機(jī)大小的地面站。
(5)實(shí)景操作
針對(duì)大型的無(wú)人機(jī)地面站,可以將地面站建造成有人機(jī)駕駛室的結(jié)構(gòu),增加用戶(hù)的體驗(yàn),更便于操作[19]。
為了使地面站能更好地為無(wú)人機(jī)服務(wù),控制無(wú)人機(jī)飛行的自動(dòng)等級(jí)和任務(wù)執(zhí)行能力,以及訪問(wèn)數(shù)據(jù)的能力顯得尤為重要。針對(duì)這三個(gè)特點(diǎn),本文分別提出了一些新的發(fā)展思路并提出一種通用化的地面站系統(tǒng)。
(1)半自主控制
無(wú)人機(jī)地面站需要具備一定程度的自主決策[20],通過(guò)最優(yōu)化的行為面對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行半自主控制,每遇到一次外部刺激,系統(tǒng)都將尋求新的解決方案。需要說(shuō)明的是,完全自主控制是不實(shí)際的,因?yàn)槿蝿?wù)總是在不斷變化,有一個(gè)操作者保持某種程度的控制是很重要的。理想的解決方案是設(shè)計(jì)一個(gè)半自主的模式,預(yù)先對(duì)無(wú)人機(jī)分配一組有序的操作序列,地面站的控制軟件自動(dòng)定義無(wú)人機(jī)的飛行路徑,并引導(dǎo)無(wú)人機(jī)。地面操作人員可以微調(diào)無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù),這包括調(diào)整控制信號(hào),調(diào)整控制回路常數(shù),調(diào)整飛行性能等,使無(wú)人機(jī)的操作最優(yōu)化。
(2)任務(wù)規(guī)劃與重新規(guī)劃
無(wú)人機(jī)地面站必須具備靈活的任務(wù)規(guī)劃能力以適應(yīng)形勢(shì)的變化,在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)地面站還需要具備重新規(guī)劃的功能。站內(nèi)工作人員使用設(shè)備,首先進(jìn)行任務(wù)計(jì)劃的制定以及無(wú)人機(jī)任務(wù)分配[21],當(dāng)無(wú)人機(jī)遇到外部刺激時(shí),任務(wù)重新規(guī)劃功能立即執(zhí)行,自動(dòng)修改或覆蓋之前的任務(wù)計(jì)劃。任務(wù)重新規(guī)劃需要十分先進(jìn)的系統(tǒng),運(yùn)用先進(jìn)的算法可以有效的減少工作時(shí)間,提高任務(wù)制定的可靠性。
(3)數(shù)據(jù)實(shí)用性
良好的機(jī)地面站系統(tǒng)應(yīng)該能夠清晰的接受并管理來(lái)自各種資源的數(shù)據(jù),并且可以正確快速的將這些數(shù)據(jù)分配給所有的終端用戶(hù),這就要求地面站所采集的數(shù)據(jù)必須以明確的方式提出。對(duì)于一些功能的應(yīng)用,數(shù)據(jù)需要很容易被用戶(hù)訪問(wèn)。因?yàn)闀?huì)有很多終端用戶(hù)同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù),他們都需要對(duì)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問(wèn),并且可以對(duì)系統(tǒng)尚未采集到的信息發(fā)布需求指令。與此同時(shí),對(duì)于顯示的信息要謹(jǐn)慎選擇,以避免過(guò)載[20]。同樣重要的是,采集到的信息必須進(jìn)行審查操作,這樣才能保證數(shù)據(jù)的可靠性。
(4)通用化設(shè)計(jì)
為了適應(yīng)當(dāng)今無(wú)人機(jī)控制的普遍需求,本文在這里提出了一種通用化可配置的無(wú)人機(jī)地面站。所謂的可配置是指,地面站采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,可以快速更換相應(yīng)模塊以適應(yīng)不同型號(hào)無(wú)人機(jī)的要求,實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)地面站的通用化,減少重復(fù)建設(shè)。
通用化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是采用一個(gè)通用的數(shù)據(jù)鏈,遵循STANAG4586標(biāo)準(zhǔn),建立一個(gè)龐大的完整的數(shù)據(jù)庫(kù),使多種無(wú)人機(jī)能通過(guò)通用的地面站共享信息,可增強(qiáng)聯(lián)合作戰(zhàn)之間的互用性。除了地面計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)鏈和數(shù)據(jù)庫(kù)之外的其他模塊,可根據(jù)具體的無(wú)人機(jī)類(lèi)型以及執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)行增加、刪除、更換模塊。對(duì)于具體的模塊不改變其硬件結(jié)構(gòu),通過(guò)軟件重組的方式也可以使地面站控制不同類(lèi)型的無(wú)人機(jī),實(shí)現(xiàn)通用化。
[1]張治生.無(wú)人機(jī)地面站系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D].西安:西北工業(yè)大學(xué),2007:2-5.
[2]G.Natarajan.Ground Control Stations for Unmanned Air Vehicles.Aeronautical Development Establishment,Bangalore-560075,2001:5-6.
[3]駱訓(xùn)紀(jì),朱紀(jì)洪,等.無(wú)人機(jī)航跡系統(tǒng)研究[J].測(cè)控技術(shù),2002,21(11):47-50.
[4]韓建立,鄧兵,平殿發(fā).美軍無(wú)人機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展[C].中國(guó)航空學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文,2005:77-78.
[5]蘇鑫鑫,王永壽.美軍無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀與動(dòng)向[J].飛航導(dǎo)彈,2009,12:48-49.
[6]周焱.無(wú)人機(jī)地面站發(fā)展綜述[J].航空電子技術(shù),2010,41(1):1-6.
[7]Kayayurt B,Yayla I,Yapici A,et al.Ground control station avionics software development in ANKA UAV[C]//Digital Avionics Systems Conference(DASC),2011 IEEE/AIAA 30th.IEEE,2011:5B6-1-5B6-7.
[8]Rosnell T,Honkavaara E,Nurminen K.On geometric processing of multi-temporal image data collected by light UAV systems[J].Int.Arch.Photogramm.Remote Sens.Spat.Inf.Sci,2011,38:1-6.
[9]Guerra M,Rhudy M,Gu Y,et al.Mobile ground control station development for fault tolerant UAV research[C]//AIAA Guidance,Navigation,and Control Conference,2012.
[10]Larrabee T,Chao H,Kumar T,et al.Design,simulation,and flight test validation of a UAV ground control station for aviation safety research and pilot modeling[J].2013.
[11]李蕓.面向小型無(wú)人機(jī)的空地?cái)?shù)據(jù)鏈系統(tǒng)研究[D].西安:西北工業(yè)大學(xué),2005.
[12]吳潛.無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電訊技術(shù),2009,49(9):90-94.
[13]Torun E.UAV requirements and design consideration[R].Turkish Land Forces Command Ankara(Turkey),2000.
[14]佟璩.無(wú)人機(jī)地面監(jiān)控站仿真系統(tǒng)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2005:1-2.
[15]Damilano L,Guglieri G,Quagliotti F,et al.Ground control station embedded mission planning for UAS[J].Journal of Intelligent & Robotic Systems,2013,69(1-4):241-256.
[16]Saari H,Pellikka I,Pesonen L,et al.Unmanned aerial vehicle(UAV)operated spectral camera system for forest and agriculture applications[C]//SPIE Remote Sensing.International Society for Optics and Photonics,2011:81740H-81740H-15.
[17]Maza I,Caballero F,Molina R,et al.Multimodal interface technologies for UAV ground control stations[J].Journal of Intelligent and Robotic Systems,2010,57(1-4):371-391.
[18]Oliver J H,Walter B E,Knutzon J S,et al.VR Aided control of unmanned vehicles[R].2004.
[19]Walter B E,Knutzon J S,Sannier A V,et al.Virtual UAV ground control station[C]//AIAA 3rd “Unmanned Unlimited” Technical Conference,Workshop and Exhibit.2004.
[20]Perez D,Maza I,Caballero F,et al.A ground control station for a multi-uav surveillance system[J].Journal of Intelligent & Robotic Systems,2013,69(1-4):119-130.
[21]許書(shū)誠(chéng).無(wú)人機(jī)遙測(cè)系統(tǒng)地面站設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)任務(wù)分配研究[D].南昌:南昌航空大學(xué),2011:1-2
(責(zé)任編輯:劉劃 英文審校:劉敬鈺)
AnalysisofthedevelopmentofUAVGCS
LU Yan-jun,LIU Ji-wei,ZHANG Xiao-dong
(Colledge of Automation Shenyang Aerospace University,Shenyang 110136)
This paper briefly introduces the development of GCS and presents the structure and performance of typical foreign UAV GCS.It concludes and compares the characteristics of TUAV GCS and medium/small UAV GCS and expounds in detail the structure of today′s GCS and the function of its core system.Besides,it analyzes the functional requirements of GCS.Finally,the paper proposes some new ideas for the development of UAV GCS.
UAV;GCS;development;analysis
2014-03-06
航空科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào):2012ZD54013)
盧艷軍(1968-),女,遼寧義縣人,副教授,主要研究方向:復(fù)雜系統(tǒng)故障診斷以及飛行器主動(dòng)安全技術(shù),E-mail:sylyjhappy@163.com。
2095-1248(2014)03-0060-05
V11
A
10.3969/j.issn.2095-1248.2014.03.012