一.概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及軍事戰(zhàn)略思想的轉(zhuǎn)變，無人機在軍事、民用等行業(yè)獲的應(yīng)用越來越廣泛，比如航空測量、航空攝影、偵察、森林防火等。為無人機無線傳輸控制距離和穩(wěn)定性，為那通信采用低頻433m 無線頻段，通信視距可達10KM，多年無線行業(yè)經(jīng)驗，無人機飛行控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。為了避免通信距離零界點失控風險，結(jié)合GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線遠程控制方案。讓遙控監(jiān)控和后臺無線控制雙向鏈路備份，減少無人機失控引起的墜機風險。

二.單、雙鏈路無線控制系統(tǒng)原理和功能

433m無線傳輸控制，本系統(tǒng)主要有二個部分組成，分別是前端GPS定位模塊、飛行控制器、WBeeM（433M）無線嵌入式模塊，后端手持遙控器是WBeeM（433M）無線嵌入式模塊、顯示屏和控制板組成。前端通過WBeeM 實時將GPS模塊定位信息傳輸給手持遙控器實現(xiàn)位置上報，而手持遙控器則通過WBeeM模塊實時通過控制板操作前端無人機飛行控制器，實現(xiàn)無線控制。

GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)控制，本系統(tǒng)主要有兩個部分組成，前端GPS定位模塊、飛行控制器、DTU無線傳輸單元，后端服務(wù)器監(jiān)控平臺。前端通過DTU無線傳輸終端，實時將GPS模塊定位信息傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控服務(wù)器，服務(wù)器更具定位信息遠程操控前端無人機飛行軌跡和運動趨勢。

雙兩路備份無線傳輸控制，本系統(tǒng)采用以上兩種無線傳輸控制技術(shù)實現(xiàn)無縫結(jié)合，讓無人機飛行距離不受范圍控制，遙控器控制范圍越出，自動切換無線GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)制式實現(xiàn)無線遠程控制方式。

三.系統(tǒng)采用WBEEM與DTU功能特色

WBEEM 是一款運用無線射頻433M實現(xiàn)遠距離無線通信的免運營商費用的工業(yè)無線傳輸終端模塊。具有體積小、功耗低、傳輸距離遠、抗*力強，組網(wǎng)靈活優(yōu)勢，通信范圍可達10KM軌道半徑。

DTU 是一款工業(yè)無線傳輸終端，其工作原理是通過GPRS/CDMA/3G等運營商網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)與后臺監(jiān)控服務(wù)中心聯(lián)網(wǎng)通信。維持前端和后臺的無線網(wǎng)絡(luò)通信。具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、通信距離不限制、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量好、費用低等優(yōu)勢。

3.1，接口豐富

每套設(shè)備終端支持6路可自定義模擬量采集和開關(guān)量控制，支持4~20mA和0~10V模擬量采集。支持0~3.3/5V開關(guān)量輸入輸出?？蓪崟r采集電池耗電情況、螺旋槳運行狀態(tài)等信息，無人機飛行過程自身安全保護實時監(jiān)測。

3.2，無線數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定安全

為那通信WBeeM 、DTU無線傳輸終端設(shè)備，通信過程具有DES，AES，3DES等多種無線數(shù)據(jù)加密方式，防止無線傳輸控制不被非法入侵控制。讓無人機通信更安全可靠。

3.3，可靠的自我檢測和自我修復(fù)系統(tǒng)

WBEEM采用全自主開發(fā)組網(wǎng)通信協(xié)議，底層多重鏈路保護哈重連機制，組網(wǎng)快，自動路由轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)重發(fā)和鏈路自動恢復(fù)機制維持無線自組網(wǎng)穩(wěn)定傳輸。可調(diào)發(fā)射功率、可調(diào)信道頻段、可調(diào)通信帶寬等功能，讓無人機飛行控制信號不受其他信道干擾影響，維持通信控制距離和數(shù)據(jù)傳輸帶寬。

DTU具有多重在線保持和心跳保持判斷網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)，具有*的網(wǎng)絡(luò)掉線通知下位機功能，在網(wǎng)絡(luò)故障和網(wǎng)絡(luò)自我快速修復(fù)過程，更具有多中心服務(wù)器備份功能。GPS定位信息隨時精準傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控雙服務(wù)平臺。讓無線遠程控制更穩(wěn)定、安全。

四.網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)拓撲

圖1

圖2

圖3

五.總結(jié)

廈門為那通信WBeeM/DTU在系統(tǒng)中主要應(yīng)用在前端數(shù)據(jù)采集和無線傳輸功能，無人機與遙控器/后臺的無線連接，起到承上啟下作用，實現(xiàn)無人機雙鏈路無線遠程控制。提高無人機遠程控制距離，提升無人機安全控制范圍。讓遙控器控制和后臺控制實現(xiàn)雙鏈路無縫備份控制。處理無人機通信距離受限問題，提高無人機的飛行行業(yè)和控制安全體系。讓無人機在勘測、、攝影等行業(yè)的推廣更加具有發(fā)展優(yōu)勢。