无人机空中通信技术

xiaofei
无人机技术
2025-10-14 13:50:28
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本篇文章给大家分享无人机空中通信技术，以及无人机的通信技术对应的知识点，希望对各位有所帮助。

简述信息一览：

1、无人系统传输网络的定义和特点
2、无人机编队飞行应用了哪些技术?实现有什么困难?
3、无人机无线通信技术方案
4、无人空中飞行器通信技术的卫星数字数据链路
5、无人机+通信中继:短波电台技术详解

无人系统传输网络的定义和特点

1、无人系统传输网络是由无人系统与通信技术结合形成的网络体系，用于实现无人设备间的数据传输与协同控制，其特点因技术类型而异。定义无人空中飞行器通信技术：由无人驾驶航空器、通信载荷、地面控制设施及用户设备构成，通过卫星链路实现超视距通信能力。

2、无人机自组网是由无人机作为网络节点，通过配备移动自组网络通信模块，实现无人机之间的无线连接和任意网络拓扑的动态自组织网络系统。每架无人机在该网络中兼具任务节点和中继节点两种功能，能够执行地面控制站或其他无人机的指令，并参与路由维护和分组转发工作。

（图片来源网络，侵删）

3、无人机通信链路系统的定义与功能链路系统的主要任务是建立一个空地双向数据传输通道。遥控功能实现对无人机和任务设备的远距离操作，遥测功能实现无人机状态的监测。

4、G单兵无人机图传是一种利用5G网络传输技术，实现无人机拍摄的******实时回传至单兵手持终端或后台指挥中心的系统。系统概述5G单兵无人机图传系统通常由无人机、5G图传设备（单兵手持终端）、后台指挥中心软件及网络设备等组成。

5、C2通信方式在5G UAS系统中，C2（指挥和控制）通信是确保无人机安全、高效运行的关键。3GPP定义了以下几种C2通信方式以保证QoS：Direct C2 Communication：UAS controller通过C2与UAS之间直接建立通信链路并使用5G网络进行注册。

（图片来源网络，侵删）

无人机编队飞行应用了哪些技术?实现有什么困难?

无人机编队飞行应用了以下技术：定位技术：包括实时差分GPS、视觉定位、动作捕捉以及marker定位，这些技术用于确保无人机在集群飞行中的精确位置。通信技术：需要低延迟、优先级加密、分层能力、自适应拓扑和自诊断能力的通信协议，以支持自主全分布编队中的复杂通信需求。

无人机编队飞行应用了以下技术：全天候适应与飞行控制技术：确保无人机在各种天气和地形条件下都能稳定飞行，包括精确的感知技术、实时的故障诊断和应对策略。高质量的飞行平台技术：集成GPS、惯性导航系统和视觉定位技术，实现高精度的定位和飞行控制。

无人机编队飞行在实际应用中融合了多种技术，包括但不限于任务分配、航迹规划、编队控制、通信组网、感知以及大数据融合等。在进行无人机编队技术的研究与开发时，由于室内环境的稳定性和可控性，通常需要在室内环境中进行验证实验。

全天候适应与飞行控制/无人机编队飞行的关键在于全天候的环境适应能力，无论是恶劣天气还是复杂地形，都需要出色的飞控系统和鲁棒的算法来确保每个成员的稳定飞行。这包括了对风速、气压和位置的精确感知，以及实时的故障诊断和应对策略。

无人机编队的应用技术包括任务分配、航迹规划、编队控制、通信组网和感知、数据融合等。由于室内环境扰动少，可控性强，关键技术的研究通常需要进行室内验证实验。实现困难之一：室内无法使用GPS，可以使用光学动作捕捉系统作为定位方案。

无人机编队飞行主要应用了以下技术：飞行控制技术：这是无人机编队飞行的核心技术。通过精准的计算和实时的调整，飞行控制技术能够确保每架无人机在编队中保持正确的位置、速度和姿态，实现精确飞行、自主导航以及避障等功能。

无人机无线通信技术方案

1、方案设计无人机无线***通信传输系统主要由无人机端和地面接收端两部分组成。无人机端：无人机上安装有******集设备、无线图像发射机、电池等关键组件。******集设备负责捕捉高分辨率图像，无线图像发射机则***用COFDM全数字调制解调技术及MPEG2/MPEG4数字压缩编码技术，对图像数据进行高效压缩和调制。

2、本方案***用集成化设计，操作按键直观明了，接插件灵活搭配。使任何无相关技术背景的人在经过简单培训之后，能够迅速掌握产品的操作，并在很短时间内之内让产品投入正常工作。

3、自组网MESH技术可以在无网络覆盖或网络不稳定的情况下，通过多个节点相互通信，形成稳定的通信网络。支持超视距飞行：蜂窝网络和自组网MESH技术不受视距限制，可以支持无人机在复杂环境中的超视距飞行。

4、大疆无人机进行通信连接通常需要使用大疆提供的配套应用程序，如DJI Fly等，连接协议则包括WiFi、OcuSync和Lightbridge等。WiFi：连接方式：部分大疆无人机型号支持通过WiFi与手机进行连接。无人机在此模式下充当WiFi接入点（AP），手机则作为客户端（client）接入无人机的WiFi网络，从而建立通信和控制连接。

无人空中飞行器通信技术的卫星数字数据链路

1、无人空中飞行器上一般***用了两种卫星数字数据链路。一种是特高频（UHF）卫星链路，用于无人空中飞行器飞越较远距离时中继信息。另一种是商用Ku波段卫星链路。（1）UHF卫星链路该链路具备按需分配多址能力，带宽25千赫，每秒可以16千比特的吞吐量传送兆比特的图像信息。UHF卫星链路完全能够控制无人机飞行，提供状态报告和回送图像。

2、数据链的构成从功能上，无人机数据链主要包括上行链路、下行链路和中继链路。上行链路：信息由地面站传递至飞行器，用于地面控制站对飞行器进行控制。目前，上行链路在民用无人机中广泛使用的是无线电（即射频）遥控上行链。下行链路：信息由飞行器传递至地面站。

3、功能：无人机将飞行状态、传感器数据等信息传回地面站。通道：遥测通道：提供无人机的关键飞行参数，如速度、高度、姿态等。传感器数据通道：传输高带宽数据，如图像、***等，带宽需求在300kHz~10MHz之间。中继链路：功能：当无人机超出地面站的直接通信范围时，通过中继设备扩大通信范围。

4、上行链路，由地面站向飞行器发送指令，常用无线电遥控技术；下行链路，飞行器将状态和传感器数据传回地面站，其中遥测通道提供关键信息，而传感器数据通道则需要高带宽，如300kHz~10MHz；中继链路，当无人机超出无线范围，通过地面或空中中继设备扩大通信范围，空中中继可能***用飞机或卫星作为中继平台。

5、下行链路：飞行器将状态信息（如速度、引擎、载荷）和传感器数据传输至地面站，其中遥测通道与传感器数据通道需具备不同带宽，保证高效信息传递。中继链路：当无人机超出直接通信范围，中继方式如地面中继（利用制高点）或空中中继（利用飞机或卫星）确保远距离通信的实现，空中中继更具灵活性但成本更高。