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艦載無人機高速率數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

發(fā)布日期:2017-02-24??作者:陳劍濤 米陽 郭延猛我要投稿我要評論
 無人機數(shù)據(jù)鏈的傳輸能力一般指下行鏈路傳輸速率,主要取決于任務(wù)傳感器的分辨率、幀速率、數(shù)據(jù)鏈的作用范圍、設(shè)備規(guī)模和安裝條件等。國外無人機視距數(shù)據(jù)鏈路傳輸速率一般為1.544兆位每秒、8.144兆位每秒和10.71兆位每秒,能夠滿足一般戰(zhàn)術(shù)偵察和監(jiān)視的需求。未來,隨著合成孔徑雷達、機載預(yù)警雷達和高分辨、多光譜、多組合傳感器設(shè)備在無人機上的應(yīng)用,數(shù)據(jù)傳輸速率將會達到1.483000位每秒,甚至?xí)?,對無人機數(shù)據(jù)鏈的傳輸速率和容量提出了更高的要求。

為適應(yīng)高分辨、多光譜、多組合傳感器的發(fā)展,必須大力提高數(shù)據(jù)鏈的傳輸能力,加強以下方面技術(shù)的研究:

(1)“四合一”綜合信道技術(shù):“四合一”綜合信道體制是指跟蹤定位、遙測、遙控和信息傳輸?shù)慕y(tǒng)一載波體制,即視頻信息傳輸與遙測共用一個信道,利用視頻與遙測信號進行跟蹤測角,利用遙控與遙測進行測距。視頻與遙測共用信道的方式包括兩種:一種是模擬視頻信號與遙測數(shù)據(jù)副載波頻分傳輸;另一種是數(shù)字視頻數(shù)據(jù)與遙測復(fù)合數(shù)據(jù)傳輸。采用“四臺一”綜臺信道體制,可解決直接接收寬帶調(diào)制信號的天線高精度自動跟蹤問題。

(2)視頻壓縮編碼技術(shù):指利用視頻圖像數(shù)據(jù)的強相關(guān)性,將冗余信息分為空域冗余信息和時域冗余信息,而壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉(去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性),壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。根據(jù)無人機使用特點,應(yīng)研究存儲開銷低(適合機載條件)、實時性強(時延小)、恢復(fù)圖像質(zhì)量好(失真小)的高倍視頻數(shù)字壓縮編碼技術(shù)。

3)激光通信數(shù)據(jù)鏈技術(shù):激光通信數(shù)據(jù)鏈可以提供比現(xiàn)有微波通信鏈路容量大的多的數(shù)據(jù)傳輸速率,國外相關(guān)技術(shù)每秒可傳輸上百萬兆比特的數(shù)據(jù)。到2030年前,無人機測控系統(tǒng)需要達到500兆位每秒(視距)或以上的數(shù)據(jù)率,衛(wèi)星中繼鏈路和無人機機間高速數(shù)據(jù)鏈將需要提供更高的數(shù)據(jù)傳輸能力,這可以在光通信新體制方面取得突破,并開展實用性研究。

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