航空遙控

航空遙控是一種對遠距離飛行器通過傳輸信道傳送指令、實施控制的技術。是在自動控制技術和通信技術基礎上發展起來的。實施航空遙控的整套設備稱遙控系統。

基本介紹

• 中文名：航空遙控
• 外文名：aeronautic remote control
• 定義：遠距離控制和監測的技術
• 相關技術：自動控制技術、通信技術

簡介

航空遙控是一種對遠距離飛行器通過傳輸信道傳送指令、實施控制的技術。是在自動控制技術和通信技術基礎上發展起來的，涉及到的電子理論和技術有通信理論、電磁場理論、電波傳播、天線、檢測理論和技術、編碼理論和技術、信號處理技術以及電子計算機技術等。為克服各種干擾和噪聲的影響，保證遙控信號可靠傳輸，常採用差錯控制技術、指令加密技術、擴頻技術等。

遙控系統

實施航空遙控的整套設備稱遙控系統。遙控系統可傳送離散的控制信息(如開關的通斷)，也可傳送連續的控制信息(如控制發動機油門大小)。用無線信道傳輸信息(指令)稱為無線遙控。遙控系統種類很多，但其基本工作原理(圖1)和組成是相同的。典型的遙控系統是包括監測系統在內的閉環控制系統。在某些場合，遙控結果的監測藉助遙測系統來完成，不需配置專用的監測系統，稱開環控制系統。遙控系統一般由飛行器載接收設備和地面發射設備組成。飛行器載接收設備由接收天線、接收機、指令解碼器等組成。天線一般採用全向天線。

無線電遙控系統示意圖

飛行器載接收設備

接收機

接收機一般採用超外差接收機。其中高頻放大器將天線送來的微弱高頻信號放大，以降低混頻器噪聲的影響，提高信噪比，提高接收機的靈敏度。混頻器和中頻放大器將外來信號放大，達到鑒頻器正常工作所需電平。中頻放大器對接收機的靈敏度、選擇性和通頻帶起決定性作用。限幅鑒頻器對調製信號進行載波解調，輸出有碼組調製的副載波信號。然後，經副載波帶通濾波器送到副載波解調器進行副載波解調，輸出的碼組視頻信號送到指令解碼器。

副載波解調器的主要功能是解調遙控副載波信號，提取碼(元)同步信息，恢復遙控PCM碼流。由於PSK信號的頻譜中不包含副載波分量，不能直接從已調波中濾出相干副載波，用非線性變換的方法產生副載波分量，再用窄帶環路將此頻率分量提取出來。在數字遙控系統中，接收端有3種必須建立的同步，即副載波同步、比特(碼)同步、幀同步。

指令解碼器

指令解碼器包括地址同步識別、指令邏輯控制、指令輸出等部分。主要功能是識別地址同步字，利用地址同步字解決解調PSK信號引起的碼元恢復的模糊性；檢出指令方式字，並校驗指令字的正確性和合法性；解碼輸出指令並保證不會同時執行多個不同的遙控指令。

地面發射設備

地面發射部分一股包括監控台、指令解碼器、副載波調製器、載波功率放大器、發射天線、地面檢測接收機、檢測副載波解調器、檢測解碼器等基本設備和輔助設備。在工程上，指令編碼器、副載波調製器、檢測副載波解調器和檢測解碼器通常合為一體，稱遙控終端機。載波解調器和載波功率放大器合為一體，稱為發射機(圖2)。

地面發射機工作示意圖

當需要發射指令時，指令編碼器將代表各種指令的電信號進行抗干擾性和保密性編碼，有頻率碼、二進制數字碼、時頻碼和脈位碼等多種，通常採用二邊制數字編碼體制(PCM)。為便於接收端分辨與識別所傳輸的指令內容，指令編碼是按一定的格式進行的，這種格式稱為指令格式。指令格式中最主要的內容是信息碼，是直接代表所傳送的指令內容。發射天線根據情況有全向天線、寬波束天線和定向天線。使用定向天線時就存在天線跟蹤問題。

根據遙控任務需要，遙控地面站視情可採用單站制、多站制以及空中中繼遙控系統。採用多站制時嚴禁出現令出多頭、相互干擾等情況。有時要進行多目標控制，即在同一時間對兩個以上目標進行控制，中國目前可以同時控制10個以上空中目標。

發展方向

單一遙控體制已經落後，研製多功能、數位化、統一體制、綜合基帶的航空遙控設備是未來的發展趨勢。具有測距、測速、測向、遙測、遙控功能的統一載波測控體制應由頻分體制轉向時分體制。未來戰場電、磁、光環境異常複雜，還應進一步提高抗干擾能力，提高可靠性和安全性。在擴頻技術方面，除直接序列擴頻以外，還要進一步發展跳頻、跳時或其組合技術。數據傳輸的加密技術術、數據壓縮技術以及多路傳輸、中繼傳輸、多目標控制、C3I交聯等技術都將得到進一步發展。