地面站的典型功能
GCS 也稱為“任務規劃與控制站”。任務規劃主要是指在飛行過程中無人機的飛行航跡受到任務規劃的影響; 控制是指在飛行過程中對整個無人機系統的各個系統進行控制, 按照操作者的要求執行相應的動作。地面站系統應具有以下幾個典型的功能:
(1) 飛行器的姿態控制。在各機載傳感器獲得相應的飛行器飛行狀態信息后,通過數據鏈路將這些數據以預定義的格式傳輸到地面站。 在地面站由 GCS 計算機處理這些信息, 根據控制律解算出控制要求, 形成控制指令和控制參數,再通過數據鏈路將控制指令和控制參數傳輸到無人機上的飛控計算機,通過后者實現對飛行器的操控。
(2) 有效載荷數據的顯示和有效載荷的控制。有效載荷是無人機任務的執行單元。地面控制站根據任務要求實現對有效載荷的控制, 并通過對有效載荷狀態的顯示來實現對任務執行情況的監管。
(3) 任務規劃、飛行器位置監控、 及航線的地圖顯示。 任務規劃主要包括處理戰術信息、研究任務區域地圖、 標定飛行路線及向操作員提供規劃數據等。飛行器位置監控及航線的地圖顯示部分主要便于操作人員實時地監控飛行器和航跡的狀態。
(4) 導航和目標定位。無人機在執行任務過程中通過無線數據鏈路與地面控制站之間保持著聯系。 在遇到特殊情況時, 需要地面控制站對其實現導航控制,使飛機按照安全的路線飛行。隨著空間技術的發展, 傳統的慣性導航結合先進的 GPS 導航技術成為了無人機系
統導航的主流導航技術。 目標定位是指飛行器發送給地面的方位角,高度及距離數據需要附加時間標注,以便這些量可與正確的飛行器瞬時位置數據相結合來實現目標位置的最精確計算。為了精確確定目標的位置,必須通過導航技術掌握飛行器的位置,同時還要確定飛行器至目標的短矢量的角度和距離,因此目標定位技術和飛行器導航技術之間有著非常緊密的聯系。
(5) 與其他子系統的通信鏈路。該通信鏈路 用于指揮、控制和分發無人機收集的信息。隨著計 算機和網絡技術的發展,現行的通信鏈路主要借助 局域網來進行數據的共享,這樣與其他組織的通訊 不單純的是在任務結束以后,更重要的是在任務執 行期間,通過相關專業的人員對共享數據進行多層 次的分析,及時地提出反饋意見,再由現場指揮人 員根據這些意見,對預先規劃的任務立即做出修 改,從而能充分利用很多資源, 從戰場全局對完成 任務提供有力的支持和合理的建議,使得地面站當 前的工作更加有效。
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