无人机协同数据链应用,该文是应用研究有关论文例文跟数据链和无人机和协同方面论文范文文献.
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一、引言
随着无人机智能化自主飞行能力的不断提高、任务载荷的能力不断增强、无驾驶人员伤亡风险等诸多优势,使其无论在军事还是民用等领域中都会是未来物联网中极为重要的承载平台.数据链应用技术作为支撑这一平台的核心技术之一,用于完成对无人机的遥控、遥测及任务载荷的控制和信息回传,以满足无人机高效、实时、大范围的协同信息化处理,在未来的信息化军事和民用领域都扮演越来越重要的角色.
二、需求分析
目前,无人机在军事领域的发展趋势代表了主流的技术发展方向,其在进行任务协同时,对数据链的主要需求体现在以下几点.首先,由于无人机执行任务的场合多变,其飞行环境干扰差异较大,对数据链要求具备较强抗干扰能力和传输能力；其次,由于无人机存在与其他无人机或无人设备任务协同的需求,因此数据链需要提供机器可识别的消息格式,提升操控的实时性,减少人为干预；最后,由于无人机类型众多、应用各异,因此需要构建统一的功能应用处理流程,能够适应异型平台的互操作.
三、架构设计
从外军研制的无人机协同数据链可以看出,其主要发展现状体现在专网专用,扩展性和异构服务化能力不足,不利于将来多平台多节点大范围的应用方式,难以适应物联网的应用需求.
为了满足无人机平台自身特点,使其与有人平台能够实现无缝链接和完美协同,需要从架构设计上考虑到数据链应用的特征,使其适应包括军事作战以及民用运输的特点和要求,运用虚拟化技术,实现对各类资源的按需共享、灵活运用.从这一点出发,无人机协同数据链应用设计可结合云计算的先进理念,采用分布式云架构,遵循“资源、服务和应用”３层技术架构,如图1 所示.
如上图所示,充分解耦无人机各类资源,包括飞行资源、传感器资源和计算资源等等,在服务层构建服务注册和申请,将资源虚拟化,再辅以共性支撑服务和大数据服务,使无人机各类资源具有更广泛的信息交互能力,从而实现各平台间控制与感知信息的互连、互通和互操作,从而为各类应用的实时构建和自我完善奠定了基础.
这样,就能够在体系层面,将无人机资源进行虚拟服务化,实现动态和高效管控,并具备信息高速、实时和分布式处理与共享能力,构建跨域分布式和网络化的云协同数据链网络.
四、设计原则
基于上述架构设计,具体设计原则如下：
一是平台普适性原则.无人机协同数据链应用设计应适用于现有及未来一定时期内主要的无人机的信息系统设计和开发；
二是体系符合性原则.无人机协同数据链应用设计应适应将来物联网信息化发展方向,遵循网络信息体系“云- 端”的系统架构和“资源- 服务- 应用”的三层技术架构；
三是系统开放性原则.无人机协同数据链应用设计应是开放的、可扩展的、可演进的,能够持续的动态调整和优化,伴随网络信息体系的完善和优化同步发展.
四是架构可验证原则.无人机协同数据链应用研究和设计产生的模型、接口规范和信息流程,应该是可应用、可评估、可验证的,确保其能为数据链应用的研制提供有效的技术支持.
五、 结束语
无人机协同数据链应用系统是网络化的信息系统,以服务为中心及应用为牵引,聚合资源,组织网络,按需构云,在全域空间内将各无人机的各类资源进行网络化和一体化融合,从而提升有人平台与无人机的协同控制和交互能力,实现物联网体系应用.
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