北斗導(dǎo)航在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

蔣崇福，張汝豐

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，石家莊 050081）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)出現(xiàn)在人們的日常工作生活之中，因此如何提升無(wú)人機(jī)飛行精度和有效的監(jiān)管規(guī)范民用無(wú)人機(jī)的使用已經(jīng)成為當(dāng)前時(shí)代發(fā)展過(guò)程之中必須解決的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)對(duì)于提升無(wú)人機(jī)飛行精度，提升無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的效率有著積極地促進(jìn)作用，因此，主要分析研究的就是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)。

1 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)概念以及特點(diǎn)分析

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)今世界上最為成熟的導(dǎo)航系統(tǒng)之一，它是由我國(guó)自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于提升全球的衛(wèi)星導(dǎo)航和提升我國(guó)國(guó)防力量有著重要的意義。

無(wú)人機(jī)具有機(jī)動(dòng)、靈活、安全、有效等四個(gè)突出的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、管道巡檢、電力線路巡檢、林業(yè)防火、災(zāi)情評(píng)估、應(yīng)急通信、軍事偵察等領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用對(duì)于提升人類(lèi)探索自然環(huán)境，勘測(cè)未知地區(qū)有著重要的意義，但是在無(wú)人機(jī)應(yīng)用的過(guò)程之中有一個(gè)問(wèn)題一直以來(lái)都是需要解決的，那就是提升無(wú)人機(jī)的飛行系統(tǒng)的控制能力，保證飛行精度，提升數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)傳輸能力。我國(guó)以前使用的是GPS 導(dǎo)航定位系統(tǒng)，但是其由于不是我國(guó)完全自助研發(fā)且沒(méi)有供其使用的完善的差分系統(tǒng)設(shè)施，極大的限制了我國(guó)無(wú)人機(jī)事業(yè)和國(guó)防科技力量的發(fā)展，因此我國(guó)在不斷的研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，即北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。

2 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中最為重要的兩個(gè)部分就是無(wú)人機(jī)飛行的控制和無(wú)人機(jī)飛行的管理。飛行控制主要是能夠使無(wú)人機(jī)按照預(yù)定的狀態(tài)進(jìn)行飛行，按照預(yù)先設(shè)定的航線和速度來(lái)飛行，飛行控制主要是保證無(wú)人機(jī)飛行的精度。飛行的管理主要是能夠使無(wú)人機(jī)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，在飛行過(guò)程之中一旦遇到一些突發(fā)情況能夠迅速的進(jìn)行處理，飛行管理主要保證無(wú)人機(jī)飛行的數(shù)據(jù)的采集與處理。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)之中對(duì)于提升這兩個(gè)方面都有重要的意義，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中實(shí)際主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。

2.1 精確導(dǎo)航

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中最為重要的一個(gè)應(yīng)用就是為無(wú)人機(jī)飛行提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息，這樣能夠極大的提升無(wú)人機(jī)飛行的精度，達(dá)到精確導(dǎo)航的目的。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)能夠保證無(wú)人機(jī)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的規(guī)劃的航線來(lái)進(jìn)行飛行，使無(wú)人機(jī)能夠在規(guī)定的時(shí)間飛行到規(guī)定的地點(diǎn)，并且北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還可以精確的規(guī)劃航線，這樣能夠極大的提升無(wú)人機(jī)飛行的精度。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程之中發(fā)揮其最為基礎(chǔ)的導(dǎo)航特性，控制無(wú)人機(jī)飛行的速度和方向，使其完成飛行任務(wù)。

2.2 信息處理

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中可以有效的提升無(wú)人機(jī)的信息處理效率和質(zhì)量，這樣能夠讓地面操作人員能夠?qū)崟r(shí)的與無(wú)人機(jī)進(jìn)行信息交流，提升無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)之中能夠使無(wú)人機(jī)按照地面指令來(lái)進(jìn)行空中監(jiān)測(cè)，并且使所監(jiān)測(cè)的信息能夠?qū)崟r(shí)的傳輸?shù)降孛婵刂浦行?，這樣極大的提升了地面控制中心信息數(shù)據(jù)處理的速度和效率。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)最為重要的一個(gè)特點(diǎn)就是短報(bào)文能力出眾，無(wú)人機(jī)能夠利用這一特點(diǎn)在復(fù)雜的環(huán)境之中進(jìn)行有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)，在信號(hào)不好的地段能夠有效的實(shí)現(xiàn)雙向通信，保證信息數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性。例如，無(wú)人機(jī)利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以參與搶險(xiǎn)救災(zāi)，可以把發(fā)生事故的地段坐標(biāo)信息，周?chē)h(huán)境信息傳輸?shù)胶蠓?，這樣對(duì)于提升搶險(xiǎn)救災(zāi)的效率有著重要的意義。

2.3 突發(fā)情況處理

無(wú)人機(jī)能夠極大的提升人類(lèi)對(duì)于環(huán)境的監(jiān)測(cè)能力，它對(duì)于提升人類(lèi)探索與發(fā)現(xiàn)自然的能力，但是在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程之中不可避免的會(huì)遇見(jiàn)一些突發(fā)情況，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)之中能夠極大的提升無(wú)人機(jī)對(duì)于突發(fā)情況的處理能力，這樣既能夠保證無(wú)人機(jī)飛行的安全，還能夠極大的提升無(wú)人機(jī)對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。一旦無(wú)人機(jī)遇見(jiàn)突發(fā)情況需要進(jìn)行緊急迫降時(shí)，可以利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送特定的指令來(lái)讓其迫降，并且發(fā)送位置坐標(biāo)，這對(duì)于后期無(wú)人機(jī)的回收和維修有著重要的意義。

2.4 飛行監(jiān)管

無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)一個(gè)重要的功能就是能夠極大的提升對(duì)于無(wú)人機(jī)飛行監(jiān)管的能力，這樣能夠極大的提升無(wú)人機(jī)飛行的實(shí)時(shí)監(jiān)管效率。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)之中可以使得地面人員能夠?qū)τ跓o(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于無(wú)人機(jī)飛行的各種各樣的參數(shù)的監(jiān)管能夠及時(shí)的調(diào)整無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)，能夠及時(shí)且精確的調(diào)整飛行的航線保證無(wú)人機(jī)飛行的安全。飛行監(jiān)管的另一個(gè)重要的意義就是保證我國(guó)領(lǐng)空領(lǐng)土的安全，能夠有效的解決無(wú)人機(jī)亂飛的現(xiàn)象，提升我國(guó)領(lǐng)空管理的能力。

3 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)中應(yīng)用展望

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)之中對(duì)于我國(guó)無(wú)人機(jī)事業(yè)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用，可以使的無(wú)人機(jī)能夠更好的為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)服務(wù)，為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)提供源源不斷的動(dòng)力。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與無(wú)人機(jī)的結(jié)合能夠很好的完成電力石油管道巡線作業(yè)，既能夠極大的提升巡線作業(yè)的效率，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的線路能夠及時(shí)的處理，同時(shí)還能夠節(jié)約成本。無(wú)人機(jī)還可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)之中，提升病蟲(chóng)害的處理能力。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在警用無(wú)人機(jī)之中不僅僅能夠有效的提升警察的辦事效率，而且對(duì)于我國(guó)反恐事業(yè)的發(fā)展也有著重要的意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于提升無(wú)人機(jī)的飛行精度，提升信息處理能力有著重要的意義，同時(shí)還能夠?qū)τ跓o(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管，保證無(wú)人機(jī)飛行的安全。