李慧

摘要：本文分析了無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討了無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，希望通過(guò)本文能夠?yàn)闊o(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的研究提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；控制系統(tǒng)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）07-0011-01

1 無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 我們國(guó)家無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

我們國(guó)家的無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目雖然發(fā)展的時(shí)間較晚，但是卻不影響我們國(guó)家的無(wú)人機(jī)研發(fā)速度，其實(shí)從上個(gè)世紀(jì)末期，我們國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始使用無(wú)人機(jī)了。但是那時(shí)的無(wú)人機(jī)都是主要用于軍事，例如作為防空系統(tǒng)的靶機(jī)或者干擾等等。近些年來(lái)，隨著全球電子化的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)也逐漸的由自動(dòng)機(jī)械化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮踊?，從而使得無(wú)人機(jī)的各方面能力得到了提升，能夠在軍事當(dāng)中做到更多的事情。

1.2 國(guó)際上無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前國(guó)際上無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要分為幾個(gè)方面[1]：（1）高續(xù)航能力無(wú)人機(jī)。這種高續(xù)航無(wú)人機(jī)是全球范圍內(nèi)多個(gè)國(guó)家都非常需要的一種無(wú)人機(jī)種類(lèi)，其續(xù)航能力往往能夠持續(xù)30多個(gè)小時(shí)，能夠執(zhí)行多種偵查任務(wù)，并且滯空高度能夠達(dá)到兩萬(wàn)米，能夠精確的統(tǒng)計(jì)目標(biāo)范圍內(nèi)的有效信息，美國(guó)的全球鷹以及以色列的蒼鷹都屬于這種類(lèi)型的無(wú)人機(jī)。（2）戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)。戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)具有執(zhí)行多種戰(zhàn)斗任務(wù)的能力，同時(shí)具有隱身的特點(diǎn)，能夠進(jìn)行對(duì)空對(duì)地攻擊，并且能夠獨(dú)立執(zhí)行多種類(lèi)型的空中任務(wù)。戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)目前的種類(lèi)包括X-47B以及X-45等等。（3）微型無(wú)人機(jī)。顧名思義，微型無(wú)人機(jī)的主要特點(diǎn)是機(jī)體非常小，最小的可以達(dá)到昆蟲(chóng)的大小。微型無(wú)人機(jī)目前還處于研發(fā)階段，研發(fā)這種類(lèi)型無(wú)人機(jī)的主要目的就是為部隊(duì)提供情報(bào)，同時(shí)也為反恐作戰(zhàn)提供必要的幫助。目前比較有名的微型無(wú)人機(jī)種類(lèi)包括；蜂鳥(niǎo)、微型蝙蝠以及蒼蠅等等。

2 無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)離不開(kāi)控制系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)和控制系統(tǒng)是一體的存在。無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)在最早期，僅僅是用來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制，并且對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)操作桿對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操控。后來(lái)隨著無(wú)人機(jī)以及無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)更多則是用來(lái)通過(guò)無(wú)人機(jī)獲取的信息來(lái)進(jìn)行分析和決策，從而進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù)的完成。隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)更加傾向于依靠網(wǎng)絡(luò)來(lái)制定無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)計(jì)劃，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)制定多種武器共同參與的協(xié)同作戰(zhàn)，從而應(yīng)對(duì)各種各樣復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境。目前來(lái)看，美國(guó)的捕食者戰(zhàn)斗無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為目前世界上最為先進(jìn)的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，不管從功能上還是實(shí)際作戰(zhàn)效果上來(lái)看，都是十分優(yōu)秀的[2]。近些年來(lái)，我們國(guó)家的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)行發(fā)展，隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，我們國(guó)家在無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)嶋H上已經(jīng)取得了一定的成效，無(wú)論是從性能上面、信息融合方面以及指揮決策方面和定位跟蹤方面都取得了一定的進(jìn)展，還有一些網(wǎng)絡(luò)通信功能以及自適應(yīng)協(xié)同等方面還需要結(jié)合理論和實(shí)際進(jìn)一步的進(jìn)行發(fā)展。

3 無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)

3.1 無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的原理

無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容同時(shí)包括硬件控制內(nèi)容和軟件控制內(nèi)容，并且通過(guò)硬件和軟件控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行信息的傳遞和管理，針對(duì)不同用途不用型號(hào)的無(wú)人機(jī)，控制系統(tǒng)也是不同的，但是基本的構(gòu)成是基本相同的。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)是由無(wú)人機(jī)、地面指揮以及控制系統(tǒng)這三個(gè)部分組成，其中無(wú)人機(jī)的控制系統(tǒng)作為最重要的部分，類(lèi)似于無(wú)人機(jī)的大腦，負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)人機(jī)的指揮和控制。一般來(lái)說(shuō)無(wú)人機(jī)的控制系統(tǒng)是由信息收集、信息傳導(dǎo)、信息處理以及信息顯示各個(gè)系統(tǒng)組成的，在加上進(jìn)行決策的輔助功能和執(zhí)行命令功能，把進(jìn)行控制人員的信息轉(zhuǎn)化成對(duì)于無(wú)人機(jī)的命令，從而構(gòu)成了整個(gè)的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)[3]。

3.2 無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)國(guó)際上較為先進(jìn)的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，我們能夠發(fā)現(xiàn)美國(guó)的捕食者的控制系統(tǒng)主要是由起降控制、任務(wù)控制以及數(shù)據(jù)控制這幾個(gè)方面構(gòu)成。其中任務(wù)控制負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行任務(wù)以及荷載、遙測(cè)、監(jiān)視等方面進(jìn)行控制、起降控制負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)之前的檢查工作，并且對(duì)無(wú)人機(jī)的降落和起飛進(jìn)行操控。數(shù)據(jù)控制負(fù)責(zé)為任務(wù)控制和起降控制提供準(zhǔn)確的無(wú)人機(jī)信息。從控制系統(tǒng)的角度上來(lái)看，實(shí)際上控制的是平臺(tái)和光電信息傳感器系統(tǒng)，同時(shí)接收無(wú)人機(jī)從前方提供的信息和數(shù)據(jù)。通過(guò)起降控制和任務(wù)控制對(duì)傳回的信息進(jìn)行處理，并且進(jìn)行決策。無(wú)人機(jī)所傳輸?shù)男畔⒔^不僅僅是數(shù)據(jù)鏈上面的數(shù)據(jù)，同時(shí)也通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及光纖網(wǎng)和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)，并且在控制系統(tǒng)的終端進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的顯示。

3.3 對(duì)于無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的能力要求

從我們國(guó)家無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的角度上來(lái)看，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)所需要具備的能力有飛行控制、鏈路控制能力、信息偵查能力以及情報(bào)處理能力和武器使用能力。所有這些能力都需要特定的軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.4 無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的控制流程規(guī)則

根據(jù)不同類(lèi)型無(wú)人機(jī)的使用特點(diǎn)，對(duì)于無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的控制流程規(guī)則主要可以分為六個(gè)過(guò)程，具體為[4]：（1）任務(wù)規(guī)劃和下達(dá)。通過(guò)特定的部門(mén)對(duì)無(wú)人機(jī)下達(dá)任務(wù)并且對(duì)任務(wù)進(jìn)行規(guī)劃，結(jié)合氣象單位和空中管制單位，獲取必要的飛行信息，從而對(duì)任務(wù)的下達(dá)。（2）飛行前的檢查階段。無(wú)人機(jī)在起飛之前，必須要進(jìn)行飛行前的檢查階段，具體的檢查過(guò)程包括任務(wù)信息的注入、系統(tǒng)參數(shù)的注入以及密鑰信息的注入等方面，通過(guò)相關(guān)管理人員對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行全面的系統(tǒng)檢查，才能以執(zhí)行起飛的命令。（3）飛行階段。在飛行階段基本保持監(jiān)控的狀態(tài)，只有出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候才能夠進(jìn)行必要的人工操作。（4）執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛進(jìn)任務(wù)區(qū)的時(shí)候，由操作人員進(jìn)行具體的偵查任務(wù)或者攻擊任務(wù)。（5）著陸階段。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行著陸的過(guò)程中，如果不能準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)飛行跑到，就要進(jìn)行必要的人工操作。（6）準(zhǔn)備階段。當(dāng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行著陸之后，需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行下電，并且對(duì)任務(wù)數(shù)據(jù)和其他信息進(jìn)行卸載和評(píng)估分析，將無(wú)人機(jī)收回，以備下一次飛行。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而對(duì)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，最后對(duì)于無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行探析，希望通過(guò)本文能夠?yàn)闊o(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的研究提供一些參考和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]賈彩娟，祝小平，周洲，等.無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)傳感器故障診斷的方案與仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真，2005，（11）：53-55.

[2]賈彩娟，祝小平，周洲，等.交互多模型算法的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷[J].火力與指揮控制，2006，（7）：8-10，20.

[3]趙璇，郭峰.基于CAN總線的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)議研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：信息與管理工程版，2012，（2）：167-170，189.

[4]賈彩娟，祝小平，周洲等.基于多模自適應(yīng)濾波的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)故障診斷[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2005，（6）：1435-1437.endprint