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电子信息技术在无人机方面的应用研究

2018-03-21刘景宸

数字通信世界 2018年11期
关键词:军用集群情况

刘景宸

(周南梅溪湖中学,长沙 410002)

无人机技术发展水平的高低,是一个国家综合实力的重要组成部分,尤以无人机在军事领域的应用最具有代表性,与传统无人机相比,其中应用了多种电子信息技术,使之具备了高空侦查、飞行控制、信息传输等诸多功能,从而能够在复杂多变的战场环境中灵活应对,不仅提高了获取战争胜利的几率,也在一定程度上减少了有人侦查的潜在风险。基于如此多的优势,世界各国在无人机研究方面投入了大量人力、物力和财力,实现了电子信息技术与无人机的更加深入的融合。

1 电子信息技术与无人机

无人机与其它类型有人驾驶飞行器不同,它主要依靠通信系统进行远程无线遥控,根据使用环境不同,可以分为民用无人机与军用无人机两种类型,两者在电子信息技术应用方面并没有较大区别。

1.1 军用无人机的地形匹配技术

在大多数情况下,军用无人机多采用卫星通信的方式进行控制,然而,在考虑到战争时期敌方会对卫星通信进行干扰的情况下,则会采取其它类型的无人机控制技术,其中就包括地形匹配技术的应用。所谓地形匹配技术,是指无人机可以对执行任务区域的地形与数据库中的信息进行比对,从而确定自身位置,并选择正确的航向、姿态,从而准确达到预定地点,并对目标区域进行拍摄、攻击等。为获取准确的任务区域地形,无人机可依靠机载雷达向下方发射电磁波信号获取区域地形高度属性,同时拍摄下方区域照片,构建与之相对应的区域三维模型,并在数据库中找到相互匹配的地形参数,进而确认自身位置。在位置确定之后,由无人机的中央控制计算机重新进行航路规划,选择合适的速度、姿态进入目标区域。

1.2 无人机状态监控系统

无论是民用无人机还是军用无人机,为保证无人机的正常工作,研究人员在无人机上增加了多个状态监控系统,利用通信系统将无人机的状态参数回传,从而使驾驶员能够及时掌握无人机状态,并针对期间出现的问题进行处置。例如,民用无人机主要为旋翼式无人机,其速度慢、载重量小,主要用于农业生产、地质勘探、地形测绘、航拍等各种场合,由于使用烈度不高,针对民用无人机的状态监控系统也仅仅是发动机温度监测、转速监测、电量监测、油量检测、高度监测、速度监测等,其中各传感器分布于无人机之中。各传感器的监测数据会送至无人机的中央计算机,中央计算机会根据之前设定好的阈值进行比对,并对存在风险的数据进行提示、报警,与此同时,中央计算机会对风险进行自主处理,从而降低因故障导致的坠机。相比较来说,军用无人机需要监控的状态参数更多,除以上内容外,还包括飞行姿态、气压、湿度、温度、风向、风速等一系列数据,甚至高空无人机还要对其翼面结冰情况进行监测。当军用无人机传感器反馈数据显示翼面结冰之后,无人机中央计算机将启动自动融冰系统,在融冰无效的情况下,则需要下降高度,避免大面积结冰引起自重增加与控制失灵等情况。

2 电子信息技术在无人机方面的应用设想

目前,无人机已经广泛应用于社会生产的各个方面,在军事领域也有发挥着极其重要的作用,根据无人机的实际使用情况,以及市场需求的变化,电子信息技术在无人机方面的应用应进行以下创新。

2.1 无人机集群商业表演中的信号传输

目前,我国在无人机集群的状态控制研究方面已经取得了一定的成绩,利用无人机集群进行大型商业表演成为一种新的商演模式。然而,在这些无人机商演中,大都出现了无人机信号干扰事件,其中包括内部信号干扰和外部信号干扰两种情况,严重影响了无人机集群表演的统一性和协调性。

针对该问题,研究人员不仅要加强对外部干扰信号的屏蔽处理,还需要从电子信息技术的角度为无人机进行独立信道编码,以及在出现信号干扰的情况下,能够由中央计算机选择进入备用信道。如相关干扰无法解决的情况下,则出现故障的无人机应立即关闭通信系统,主动退出集群,避免对其它无人机造成影响。

2.2 基于电子信息技术的军用无人机协同定位功能

在军事领域,无人机的使用能够减少人的伤亡,因此,无人机的大量使用将成为未来战争的一种趋势,然而,在无人机参与作战的情况下,仍需要降低被敌方发现的几率,为此,无人机则需要尽量减少有源信号的输出,保持静默状态飞行,这对军用无人机的定位系统提出了严峻考验。

为更好地实现无人机的隐蔽性,在飞行过程中主动接收卫星提供的定位信息,并将信息发送给区域内的其它无人机,根据惯性导航系统提供的相对位置信息进行计算,从而获取各无人机当前所处的实际位置。利用无人机协同定位功能,可以减少在地方空域暴露无人机目标的概率,进而实现有效突防与攻击。

3 结束语

无人机的广泛应用改变了人们对于飞行器的传统认识,随着人们对于无人机的功能需求不断提高,电子信息技术将成为无人机发展的关键因素之一。作为一名高中生,通过了解电子信息技术在无人机方面的应用,进而激发自身在电子信息技术方面的学习兴趣,树立正确的学习目标。

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