赵明;郝小燕;蒋秀蓉
【摘 要】无人战车遥控数据链技术是指对无人战车进行信息回传和操作控制的一种数据链组网与控制技术.无人战车遥控数据链系统(简称“遥控数据链”系统)由数据链战术电台和操控系统组成,其性能和功能在很大程度上决定了整个无人战车系统的性能和功能.介绍了无人战车遥控数据链技术的基本概念和国外研究发展现状,重点分析了其主要关键技术,并展望了无人战车遥控数据链技术的发展趋势.
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2019(044)002
【总页数】4页(P144-147)
【关键词】无人战车;遥控;数据链;地面控制站
【作 者】赵明;郝小燕;蒋秀蓉
【作者单位】北方自动控制技术研究所,太原030006;北方自动控制技术研究所,太原030006;北方自动控制技术研究所,太原030006
【正文语种】中 文
【中图分类】TJ810汽车轮胎模具
0 引言
无人战车遥控数据链技术是指对无人战车进行信息回传和操作控制的一种数据链控制与组网技术，这里的信息回传是指对无人战车上的各种传感器采集到的实时视频、图像、位置等信息的态势回传；操作控制是指后方操控系统对无人战车驾驶行进状态和火指控设备的操作与控制，遥控数据链系统功能、性能的好坏直接决定了整个无人战车系统的作用和能力。遥控数据链由数据链战术电台和操控系统组成，数据链战术电台是指数据无线传输设备，操控系统一般以软件的形式安装到有人战车或地面控制站和无人战车的计算机中。
无人车遥控数据链主要完成实时性较强的遥控信息（视频/数据）的传输与处理，实现有人战车和无人战车的协同，提高联合打击能力，如图1所示。按使用属性和作战任务，又可以
分为情报侦察遥控数据链、火力打击遥控数据链、边界巡逻遥控数据链等。
图1 各种无人战车遂行各类战术任务
打孔文件夹
无人车遥控数据链的作用距离、数据传输速率和抗干扰能力是遥控数据链最主要的技术指标。作用距离既决定了无人战车的活动半径，又是影响系统规模的最主要因素。按照作用距离分档，分别有近程、短程、中程和远程无人战车数据链。战术电台之间必须满足无线电通视条件，不具备无线电通视条件时则要采用中继方式，因此，有视距操控数据链、地面中继操控数据链、空中中继操控数据链和卫星中继操控数据链，此外有一站多车数据链。无人战车数据链的使用环境相对恶劣，要求数据链有良好的电磁兼容性、低的截获概率、高的安全性和足够的抗干扰能力，保证在战场条件下可靠地工作。
遥控数据链中的操控系统软件用于实现路径规划、链路控制、运动控制、火力控制、航迹显示、参数显示和图像显示，以及记录和分发等功能。战术电台组网多采用点对点的方式，由于无人战车遥控数据链的上下行信道数据传输能力明显不对称（信息回传的下行信道的数据速率远高于传输遥控指令的上行信道），所以遥控数据链战术电台的信道带宽往往也设计成不对称性。
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遥控数据链主要以“人-车”，“人-车-车”和“车-车”3种方式工作，即第1种采用人远程遥控无人战车实现各种作战任务；第2种采用人提前给定无人车预定作战任务，由无人车按照任务部署完成行动；第3种采用直接由无人车和无人车之间进行协同遥控功能完成作战任务。通过遥控数据链的信息传输和处理，充分发挥了无人战车的各种作战效能，实现了链路平台的自动化、一体化。图2是典型无人战车遥控数据链通信网络系统。
图2 典型无人战车遥控数据链通信网络系统
1 无人战车遥控数据链国外发展现状
目前世界上研制生产无人战车系统的国家至少有20多个，其中美国和以列处于领先地位。美国是世界上生产无人战车系统品种最多、使用最广泛的国家，在发展无人战车系统方面占主导地位。以列则是世界上小型短程无人战车系统方面技术最先进、使用最有经验的国家。
对国外无人战车发展情况的介绍、综述、分析的文章较多，但其中有关无人战车遥控数据链技术的内容较少，有的也只是作为配套设备的简单说明，缺少系统地介绍和分析。根据
现已掌握的资料分析，以美国和以列为代表的国外无人战车遥控数据链技术的现状可以归纳成以下几方面。
在数据链的工作频段方面，为了适应数据传输能力和系统兼容能力增高的需求，除少数低成本、近距离或备用系统仍采用较低的VHF、UHF、L、S波段外，已大都采用较高的C、X、Ku波段。
在数据链抗干扰技术方面，已普遍采用卷积、RS、交织等抗干扰编码，以及直接序列扩频技术和高速跳频技术。上行窄带遥控信道的直接序列扩频处理增益达到33 dB，最高信息速率达到2 Mb/s（美国的公司）［1］。目前已有在5 Mb/s左右的无人战车下行数据链实现直接序列扩频的报道，也有在宽带数据链路中采用正交频分或正交码分复用扩频技术的相关应用研究成果，这种扩频技术有很强的抗干扰能力，能适应恶劣的多径环境，但尚未见到在无人战车下行宽带信道采用这种扩频技术的有关报道。
在无人战车超视距中继技术方面，已实现了空中中继和卫星中继。国外无人战车经过空中中继作用距离扩展到100 km左右。美国无人战车使用Ku波段和UHF波段的卫星中继数据链，Ku波段地面天线口径分别为5.5 m和6.25 m，无人车车载天线口径分别为0.76 m和1.2
2 m，上行遥控数据速率可达200 kb/s，下行图像/视频数据速率分别为1.544 Mb/s和 50 Mb/s，作用距离 500 km 以上［2］。
2 无人战车遥控数据链关键技术沐浴粉
核桃壳滤料研究无人战车遥控数据链总体技术主要是抓住其关键技术，只有突破了真正关键技术而不是一大堆工作量式的工程，才能促使技术的发展与进步。下面梳理了6条关键技术进行总结。
2.1 遥控数据链信道战术电台波形研究
设计的遥控数据链波形应包含上下行的宽带/窄带模式，宽带模式提供无人战车向控制中心回传的视频图像信息，提供高带宽的业务承载能力，窄带模式不要求很高的传输速率，但要具有较强的干扰能力和苛刻的实时性保证，用于遥控数据链控制中心向无人战车发送遥控控制指令。两种模式在物理层和MAC层独立设计，在MAC层以上采用相同的功能实体进行融合。协议体系的控制面和业务面分离，遥控数据链波形控制面在无线链路层进行自适应处理，上层采用统一的控制面功能实体进行处理，对用户透明。业务面上，通过分组网关接入网络。技术体系架构如图3所示。
螺旋伞齿轮
图3 接入波形技术体系架构
在控制面，RAC层主要完成无人战车终端用户的接入控制，以及空中接口到网络侧IP接口的转换，包含节点管理、无线资源管理、IP地址池管理、移动性管理、用户数据管理、接入网关、分组数据控制、单站模式下短消息、单呼、组呼等功能实体；RRC层主要完成无线资源管理、终端无线连接状态管理；PDCP层主要完成业务/控制数据传输、压缩及完整性保护功能；RLC则提供数据传输链路控制功能，MAC层完成逻辑信道到传输信道的映射、传输优先级管理、链路层数据的传输等功能，PHY层则负责空口数据的收发。在业务面，数据业务通过分组网关PGW接入网络，窄带模式下的话音业务则直接从MAC层通过话音网关接入网络。
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