​微信公众号
手机版
​​新浪微博
会员登录
关于我们  |   商务合作  |  友情链接   |  意见反馈  |  人才招聘
北京云翼同创科技有限公司 深圳高博特文化发展有限公司   版权所有,并保留所有权利 © 2018 京ICP备16044150号-1                       

跨界 · 融合 · 服务 · 创新



双击此处添加文字
新闻聚焦
行业技术
首页  >  新闻聚焦   >  行业技术  >   详情
2023军用无人机行业深度报告
来源:尖兵之翼 | 作者:光大证券 | 发布时间: 2023-11-10 | 4660 次浏览 | 分享到:
人机已成为现代战场中不可或缺的重要装备。相对有人驾驶飞机,无人机的本质优势在于减少人员损失风险,降低使用成本…...

3)综合考虑耗油率与推进效率,涡扇发动机和涡桨发动机各占一席之地。高速区间(0.6-1.2 马赫)涡扇发动机最优;低速区间(0-0.4 马赫)涡桨发动机和活塞式发动机推进效率最高且耗油率最低,为最优选择。当速度达到 0.4-0.6 马赫区间时,涡桨发动机和活塞式发动机推进效率递减且耗油率急剧上升,若有进一步提速需求,可考虑以涡扇发动机进行替代。涡喷发动机推进效率最低且耗油率最高。

2.1.3、飞行控制与惯性导航:无人机的“大脑”与“小脑”

飞行控制系统是无人机的“大脑”。自主控制技术是无人机系统区别于有人机, 实现无人操控和执行各种任务的关键。自动驾驶仪是无人机飞行控制功能的硬件平台,能够对无人机的三个通道进行控制以达到良好的飞行性能。随着无人机系统智能化、信息化水平的提高,人机智能融合的交互控制逐渐处于主导地位。人机智能融合的交互控制对通信系统的能力要求较高,在面临复杂的战场环境时,由于存在通信中断、链路带宽和距离受限以及人员操控能力等因素的限制,人机智能融合的交互控制仍存在很大的缺陷。美国国防部《2009-2034 财年无人系统综合路线图》指出,无人机系统自主能力和稳健性的提高,能够改进对战场的感知,提高目标定位的速度和精度,增强生命力,扩大任务的灵活性,美国计划到 2034 年实现在线态势感知,使得无人机具备完全自主能力。

惯性导航系统(INS)是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统,是无人机的“小脑”。正如人类小脑控制着人类的运动感知系统,惯性导航通过陀螺仪、惯性传感器等装置来感知无人机所处的位置、姿态、加速度等重要信息。其工作原理是以陀螺仪和加速度计为敏感器件的导航参数解算系统,该系统根据陀螺的输出建立导航坐标系,根据加速度计输出解算出运载体在导航坐标系中的速度和位置。惯导系统的优势在于:1)隐蔽性好,不受外界电磁干扰的影响;2)可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下;3) 能提供位置、速度、航向和姿态角数据,产生的导航信息连续性好且噪声低;4) 数据更新率高、短期精度和稳定性好。

 

我国 GNSS 芯片已初步实现规模化应用,迈入国际领先水平。截至 2021 年底,国产 GNSS 芯片占据全球 GNSS 芯片市场总份额的 27.65%。自 2015 年和芯星通发布全球首款高精度多模多频卫星导航系统级 SoC 芯 片 NebulasIIUC4C0 后,我国 GNSS 芯片迈入国际领先水平。国外主要 GNSS 板卡厂商为 Trimble 导航公司,国内主要 GNSS 板卡厂商为北京合众思壮科技股份有限公司。

2.2. 信息传输分系统:确保数据收发,保障战场“神经 网络”通畅

无人机的数据链系统主要负责目标、环境和协同三个方面信息的传递和交换。数据链系统的组成一般包括操控平台上的数据链舱、控制面板、机载数据链和遥控测试设备等。

无人机的通信系统一般由机载、地面和中继三个部分组成。机载部分包括机载数据终端(ADT,Airborne Data Terminal)和天线。前者包含 RF(Radio Frequency) 接收机、发射机和调制解调器三个部分,有些 ADT 为满足链路带宽限制,还集成了数据压缩处理器;地面部分也称为地面数据终端(GDT,Ground DataTerminal),由天线、RF 接收机、发射机、调制解调器组成。若数据在机载部分经过了压缩,地面部分则还需配备数据重建处理器以还原数据;中继部分一般由中继平台和转发设备构成,只有需要延伸链路作用距离的中、长航时无人机才需要配备。

按任务种类划分,通信链路可以分为测控链、指控链、ATC(Air Traffic Control) 链、侦察监视链和作战协同链等。其中,测控链用于地面站对无人机飞行情况的控制、任务设备的遥控遥测和定位跟踪;指控链用于地面站对无人机的指令传输和姿态控制等;ATC 链用于与民航机有领域交互的无人机,实现交通控制和管理,防止碰撞;侦察监视链用于无人机侦测信息的实时传输,一般都是数据传输、控制一体化的宽带高速数据链;作战协同链用于无人机与其他平台之间协同作战时的信息交互。

视距通信链路分为宽带链路和窄带链路,其中宽带链路一般工作在 C 或 L 波段,主要用于遥控遥测和宽带任务数据传输,窄带链路一般工作在 UHE 或工波段,仅用于遥控遥测数据传输。超视距链路通常工作在 Ku 或 Ka 波段,主要用于遥控遥测和宽带任务数据传输。小型战术无人机一般只安装视距通信链路,甚至只安装视距宽带链路,中高空、长航时无人机会配备视距和超视距等多条通信链路。随着无人机任务载荷能力的不断提高,机上任务传感器的数据量将越来越大,高性能的宽带数据链将成为无人机测控数据链的主流。

无人机通信系统发展趋势在于提升抗干扰能力、数据传输能力两方面。目前,无人系统的通信频率和带宽不断提高,已迅速推动了高速率、低延迟和大容量的可靠通信。但由于电磁频谱逐渐紧缺,无人系统个体都面临着通信中断、阻塞或恶 意干扰的挑战,从而容易影响通信效率和能力。因此,确保高频谱效率的前提下保证低截获概率和抗干扰性能,对于战术边缘网络中通信安全性和可靠性至关重要。无人系统通信常采用直扩、跳频、跳时等抗干扰通信技术,通过将信号特征 隐藏于时域或频域的方式规避敌方截获。