(2) 伺服电机控制,既保证转动力矩平稳,又要转动角度准确。
(3) 再次跟踪技术,针对无人机数据链天线丢失无人机后的再次捕获技术。
4.3 轻型集成一体化天线设计技术
轻型集成天线技术是将多种天线集成化、轻型化、一体化、平面化,将天线嵌入、集成成舰艇上层建筑中的技术,它综合运用平面阵天线、联合孔径、材料、结构设计、系统集成等技术,通过系统工程的办法,使舰艇的天线设计与隐身设计有机地集合起来。主要优势在于:(1)天线小型化,可减小天线体积、尺寸,适宜舰艇安装。(2)多制式天线的应用将节省成本和天面资源,灵活满足要求。(3)新材料的应用,即可满足天线的基本功能,又能在隐身、电磁兼容方面有所提高。
国外天线设计已从单一功能向综合化、分体设计向模块化集成设计、电磁无源材料向有源电控材料、大尺寸向小型化变化,且无论从功能、设计、部署都朝智能化发展。主要技术研究方向包括:
(1) 天线体积小型化。天线小型化是在保证天线性能基本不变的条件下,减小天线的体积。
(2) 多种制式网络共天馈应用。未来多种制式共用一面超宽带天线,不仅天线工作频段覆盖多个制式,而且可以根据系统的不同要求实现每一个制式的独立调节。
(3) 天线功能模式向智能化功能方向发展。未来天线实现智能化的波束赋形、波束指向控制、波束分裂和远程控制,灵活满足战场的应用需求。通过天线的智能化实现系统间互操作和资源的优化利用,最终实现智能化的操作方式。
(4) 天线与射频模块连接由分离式向集中式发展。未来集中式的设备代替分离式的设备,光纤代替电缆,天线与主设备实现小型化和一体化并充分结合,实现天线、频谱资源的节约和灵活的部署方式,适应网络扁平化的发展趋势。
(5) 新型材料的研发与运用。
4.4 机载共形相控阵天线技术
机载共形天线(阵)是将天线从飞机内笨重的设备转型成为大型但轻薄的阵列,从而成为长航时无人机机翼的一部分甚至是飞机蒙皮的一部分,使天线与载体飞机共形,而不破坏飞机的机械性能和气动性能。
将共形阵列附着在飞机的外层有几大好处。首先扩大了用于感知探测的平台范围,任何飞机都容易被改装用于情报搜集。机翼、机门或机身都可以成为天线;另外,采用共形天线后,阵列孔径更大,这意味着探测性能会更好。而且,采用共形天线可以实现对飞机进行降低雷达特征的优化设计,同时可以节省空间,减少飞机的气动阻力,最大限度地减少天线对飞行器气动力学的影响,相应地提高了飞机的飞行时间。
在共形天线领域,国际上存在着激烈的竞争。美国国防部认为,未来十年需要研制的是高端无人作战飞机以及无人侦察飞机。共形的多孔径传感器,也被称作智能蒙皮,将是这些工作中的重点。近期共形天线的应用是用于无人机“全球鹰”无人侦察飞机、“捕食者”A/B无人机以及A160无人直升机等。目前存在的需求是制造能够作为飞机蒙皮、耗电非常少的轻型天线阵列。将共形阵列用于无人作战飞机上,小型、隐身、导弹大小的无人作战飞机可以很好地结合共形天线的优势,将整个无人机平台的外表层都作为孔径,进行通信、成像、干扰并向敌方电子设备发射高功率脉冲以发挥武器的作用。
5、结论
无人机测控系统是无人机系统的重要组成部分,从舰载无人机数据链通信技术、舰面测控站技术和天线设计技术三个方面,介绍了相关关键技术的基本概念、作用意义以及重点研究方向。对舰载无人机测控系统的设计研究有重要意义。