无人机测控与通信系统信道传输特性研究
2014-01-01陈远友
无线电工程 2014年3期
陈远友
(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)
0 引言
在现有的无人机系统中,地空视距链路承担着测控与通信系统的重要作用,为了延伸作用距离,视距链路大多在远距离低仰角情况下进行移动通信,受到多种因素的影响[1],电波传播环境十分复杂。
国内外有较多的文献[2-13]研究地空链路的传输特性。文献[3-5]基于文献[2]提出的WSSUS随机时变线性信道进行了特性研究和建模分析。ITU-R有大量文献研究无线电波的传输特性并指导如何构建移动卫星通信系统。国内针对无人机地空视距链路传输特性研究的文献也比较丰富,既有对信道统计特性和模型的研究[6-11],也有针对具体应用情况的仿真和分析[11-13],对工程实践有一定的参考价值。
鉴于无人机测控与通信地空视距链路在低仰角移动通信信道的复杂性,针对该种信道的多径效应、阴影效应和多普勒效应综合影响研究的文献较少,本文从统计学的角度对无人机测控信道进行分析并建立模型,描述其信道传播特性。
1 信道分析模型
1.1 信道特性分析
大多数中小型无人机由于受自身资源的限制,主要依靠地空视距链路传输测控和任务载荷信息。在无人机升限受限的情况下,为了发挥系统的最大效能,可能要求延伸作战半径至无线电通视距离的极限值,无人机在任务区和大部分飞行途中相对于地面控制站可能处于接近0°的低仰角状态。
由于在任务前需要对飞行路径、作业区域和方向、地面控制站的位置及行进路线等精心规划,使得无人机出航后尽量和地面控制站保持无线电通视,即无线电信号一般存在直射分量。……
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