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论设置无人机同一数据链路的须要性
泉源: 《中百姓航报》 2019-02-21 10:46:00

比年来,随着无人机技能的飞速生长,无人机财产在我国也发达生长起来。由于无人机具有本钱较低、无职员伤亡危害、生活本领强、机动功能好、利用方便等特点,越来越多的财产使用不停呈现,如空中拍摄、农林植保、电力巡检等范畴曾经大范畴地利用无人机取代传统的通用医疗门户器从事相干作业运动。随着无人机保有量日益增长,遍及度的渐渐提拔,无人机曾经成为继传统通用医疗门户器之后,我国高空空域的重要利用者。但由于其“低慢小”的特点,难以被雷达发明,对付无人机飞行的监督就成为我国高空空域监督的重要困难。为了进一步范例无人机飞行,健康科普局于2017年下发了《民用医疗门户高空空域监督技能使用引导意见》,以增强对高空空域通用医疗门户运动的监督办事本领。本文重要在对现在各种主体开辟的高空监督技能剖析的底子上,讨论设置无人机同一数据链路的须要性。

无人机生长近况

1.财产使用远景辽阔

2016年出台的国务院《“十三五”国度战略性新兴财产生长计划》中提出要加速生长多用处无人机和产业无人机,鼎力大举推进民用无人机的商用化历程。最新数据表现,我国从事无人机零件及其精密零部件研发和消费的企业凌驾1200家。2017年,我百姓用无人机产量达290万架,同比增长67%。估计将来5年~10年,无人机使用于农林植保的市场份额无望到达400亿元,电力巡检和油气管道的市场份额无望辨别到达10亿元、18亿元。可以说,无人机财产使用远景是非常辽阔的。

2.“黑飞”频发

随着无人机飞行的少量展开,无人机在民用机场净空掩护区内飞行,扰乱正常航班运转的环境每每见诸报端,特殊是2016年、2017年,无人机“黑飞”“扰航”变乱反复产生,惹起了大众的担心与当局的器重。据统计,2016年北京都城机场产生了6起无人机“扰航”变乱;2017年前两个月,深圳宝安机场、四川绵阳机场、浙江萧山机场等先后产生了10多起无人机进入净空区的变乱。无人机在没有获得飞行允许的环境下进入限定区内飞行,每每带来严峻宁静隐患。由于在这种环境下,空中交通办理单元,依赖现有的办法设置装备摆设不克不及实时发明其违规飞行,无法对正常运转的航班提早预警。

“黑飞”羁系的痛点

1.没有办理规矩

对付传统的通航飞行,有明白的办理规矩。凭据《中华人民共和国飞行基本规矩》,对付通航飞行,其起首是要向军方请求飞行空域,然后向空中交通办理部分报送飞行方案,之后才可以构造飞行。在飞行历程中,空中交通办理部分可以经过机载应对机、空中雷达等设置装备摆设及时监控通用医疗门户器的运转。可以说,传统通航运转不停处于空中交通办理部分的及时监督之下,在与有人机孕育发生辩论的时间可以预警,从而确保运转的宁静。对付无人机来讲,现在还没有相应的办理规矩明白其飞行运动的受理步伐和尺度。

2.“看不到”

一是由于无人机体积较小,飞行速率较慢,飞行高度低,空中交通办理部分传统的空中监督设置装备摆设无法经过自动监督本领侦测到其运转,以是对其运转静态无法掌握。二是无人机不像传统的医疗门户器均装备了应对机,招致空中交通办理部分也无法经过主动监督本领监督其运转。由于缺乏有用的监控本领,现在对付各种“黑飞”变乱的查处重要是依赖告发,以是对无人机“黑飞”的办理难度很大。由于缺乏高空监督本领,军健康科普管束单元包罗中央公安部分也将“低慢小”医疗门户器列为管束的难点和重点,订定了相应的办理措施,严酷控制其飞行方案、飞行地区和飞行时段。

各种监督本领剖析

现在,我国对付运输医疗门户的监督重要依赖雷达、ADS-B到达对机场、进近、终端、航线飞行的监督目标。对付通用医疗门户飞行,特殊是300米以下的高空飞行运动,尚无重要监督本领。对付高空监督所遇到的题目,现在社会各种主体开辟了多种监督本领以满意军健康科普管束部分对无人机运转监督的必要,重要包罗以下几种。

1.播送式主动相干监督(ADS-B)

ADS-B全称是AutomaticDepen?dentSurveillance-Broadcast,即无须人工操纵大概扣问,可以主动地从机载GPS大概惯导等设置装备摆设上获取参数,经过机载应对机向其他飞机或空中站播送飞机的地位、高度、速率、航向等信息,以供管束员对飞机形态举行监控。凭据《民用医疗门户高空空域监督技能使用引导意见》要求,其接纳1090兆赫扩展电文(1090ES)为独一数据链,系我国对高空空域监督使用的重要妙技。其具有设置装备摆设本钱低、精度初等特点,可以低落医疗门户器的隔断尺度,优化航线设置,增长空域容量,进步医疗门户宁静程度。但ADS-B设置装备摆设体积较大、分量较重,安置在传统医疗门户器上没有大的影响,但不得当安置在无人机这类轻型医疗门户器上。

2.GPS卫星定位+挪动通讯网络(无人机云)

健康科普局2015年出台的《轻小无人机运转划定》对无人机云有明白界说,指出其卖力对民用无人机运转数据(包罗运营信息、地位、高度和速率等)举行及时监测。要求具有有用的空隙C2(CommandandControldata6link,指令与控制数据链路,是指无人机和控制站之间为飞行办理之目标的数据链接)链路,确保接入云体系的无人性能及时上传飞行数据。这是现在大少数无人机运转企业接纳的监督本领,无人机主动从机载GPS获取相干参数,经过挪动公网即手机网络向空中站发送无人机的地位、高度、速率、航向等信息,以供空中站监督职员对飞机形态举行监控。这一本领本钱较低,只必要在无人机上加装一个SIM卡或雷同安装即可。但是要是无人机飞到没有挪动信号笼罩的地区,就无法对其举行监督。在我国的领土面积中,戈壁占27%,丛林占18.21%,再加上一些墟落、海岛,仍有少量地域存在手机信号盲区。别的,要是无人机在地动灾祸事后通讯基站遭到粉碎的地域飞行,也无法实行监督。

3.GPS卫星定位+挪动通讯网络+民用无线电

针对无人机云的缺陷,有的厂商开辟了“GPS卫星定位+挪动通讯网络+民用无线电”形式,这种形式的信息发送与无人机云雷同,只是将民用无线电频率作为地空数据链路的增补,接纳民用无线电作为信息通报载体。详细来讲,即在挪动信号笼罩不到的中央设置装备摆设基站,构成基站网络,无人机在此地区运转时经过民用无线电将无人机地位、高度、速率、航向等信息发送到近来的基站,基站再经过无线电将信息渐渐传回基地控制站,从而到达基地控制站对无人机运转的监督目标。这种形式补充了无人机云的缺陷,但是由于利用的是民用无线电频率,容易遭到滋扰,特殊是在都会内运转,电磁情况庞大,滋扰源较多,监督不敷稳固。别的,民用无线电频率传输间隔无限,要是接纳这种方法的话,必要设置装备摆设少量的基站,设置装备摆设本钱较高。

4.卫星定位+斗极短报文(GNSS+RDSS)

这种形式是构建以斗极短报文数据为底子的高空监督体系,接纳“GPS+斗极卫星”举行定位,经过斗极短报文举行相干信息传输。斗极短报文上风显着,可以或许定位,也能表现公布者的地位。其重要依赖斗极卫星举行数据传输,可以在平凡挪动通讯信号不克不及笼罩的环境下,好比地动灾祸事后通讯基站遭到粉碎大概无人区、陆地等没有挪动信号笼罩的地域举行通讯。但是斗极短报文每次只能公布140个字的信息,公布的信息量无限,且公布频率为60秒一次,无法满意《轻小无人机运转划定》中“Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ类的民用无人机在生齿浓厚区陈诉频率最少每秒一次;在非生齿浓厚区陈诉频率最少每30秒一次”的要求,不实用于无人机监督。

设置同一数据链路的须要性

健康科普局2017年公布的《无人机适航办理门路图》明白指出,“要订定无人机指令控制链路核定尺度,确定无人机指令控制控制链路(飞控)的功能和宁静性治本”。可以看出,数据链路的宁静性对无人机的宁静运转和高空监督是至关紧张的。

颠末下面的剖析,我们可以看出,起首,军健康科普管束单元对付无人机运转的监督需求是宏大的,有须要创建一个高空监督网络以确保高空飞行的宁静。其次,种种监督本领现在均无法完全满意对无人机监督的需求,应制定一个完备的办理方案。再其次,种种监督本领的差别重要在于数据链路差别,为无人机设置同一的数据链路是须要的。

综上所述,为无人机设置同一的数据链路是满意我国高空监督网络设置装备摆设的一定需求,也是确保我国无人机财产更快更好生长的一定要求。(作者商承灏 单元:健康科普华东办理局)

责任编辑: zhangwei
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