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航天工程也离不开无人机!

无人机只是你用来自拍的一个高级玩具?还是用来侦察巡线的工作助手?如果你认为无人机的能力仅限于此,那就大错特错了!目前世界上最高精尖的航天工程也离不开无人机的帮助!如果你不信,那么请继续往下看吧!

 

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在航天试验任务中,测控系统完成对航天器的跟踪测量并实施控制,测控系统获取的数据是分析与鉴定制导系统精度的关键,同时还是安全控制、监控显示等任务的重要信息源。然而测控系统中各测控设备由于电气、制造工艺、器件老化等原因会给其测量引入误差,从而影响到测控系统的精度和可靠性。因此,新研或改造的测控设备在正式投入使用前,必须对其进行性能检验和精度鉴定,以评估其性能指标是否满足要求,是否具备完成任务的能力。这时候,无人机校飞的重要性就凸现出来了。

多年的实践表明,对测控设备进行精度鉴定是非常必要的工作,而校飞是对测控设备进行精度鉴定的重要手段,是动态条件下考核测控设备关键技术指标、确保测控设备技术状态的有效途径,它贯穿于测控设备的整个生命周期,是航天试验任务中不可缺少的重要环节,也是测控系统建设的一项重要工作。

 

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无人机校飞系统主要由无人机平台、任务载荷、无人机测控站、GPS差分基准站、无人机发射设备和保障设备等组成。任务开始前,地面测控站根据任务需求进行航迹规划;无人机起飞后,地面测控站控制无人机飞行,实时显示无人机下传的飞行航迹信息;任务载荷GPS测量设备接收卫星信号,同时将GPS测量数据下传至无人机地面测控站,任务载荷合作目标发射测量信号,并将工作状态参数经机载数据链下传至地面测控站载;校飞任务执行过程中,无人机地面测控站就近接入试验信息网,受校飞任务指挥控制中心的统一指挥调度。无人机地面测控站通过网络实时传输地面站工作状态信息、无人机状态信息和机载GPS测量数据至指挥控制中心,供任务中心航迹显示、数据处理和指挥决策使用;差分基准站接收GPS卫星信号并实时记录GPS原始测量数据。在差分基准站具备与无人机地面测控站网络通信的条件下,传输地面GPS原始测量数据至无人机地面测控站,供事后GPS数据处理使用;任务结束时,无人机地面测控站使用飞行控制软件向无人机发送开伞控制指令,无人机响应指令后进行无人机回收;任务结束后,收集机载GPS原始测量数据和地面差分基准站GPS原始测量数据,在地面测控站进行数据处理,提供精度鉴定比对标准数据,以实现对测控设备的精度分析和评定。

 

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目前无人机飞控系统主要靠机载GPS提供导航数据为无人机导航,而机载GPS大部分为导航接收机,精度较差,容易受电磁干扰。为了改善和提高无人机飞控系统的安全性及可靠性,充分利用系统资源,在系统设计中将任务载荷中的高精度GPS数据引入飞行控制系统。

无人机起飞后电源系统处于不可控状态,无法对载荷设备实现断电,不利于系统开展相关试验,同时一旦无人机出现故障,无法保障载荷设备的供电安全。因此为保证机载电源安全可靠供电,为机载供电系统增加控制开关,由遥控指令控制任务载荷电源的开关。 机载电源经整流变换输出28V直流电,通过地面遥控操纵发出任务电源开关的遥控指令,飞控器接收遥控指令后控制开关给任务设备供电与断电。这样可实现在执行任务过程中,根据需要随时对机上任务设备进行统一或单独供断电,大大增强了校飞系统的用电安全。

利用无人机进行测控设备的精度鉴定主要有以下几个方面的优点:

1) 可以直接将无人机配备至部队,降低校飞任务的协调难度和周期;

2) 无人机在设备现场,不需要进行机载GPS数据的传递,降低了数据中转带来的困难和现场数据处理的时间,也便于机载数据分析;

3) 无人机操作简便,受制约条件少,设备维护方便,实施流程简单,根据校飞需要,一天内可以多架次起落,试验周期短;

4) 航路设计灵活、可以现场完成航路设计,根据任务鉴定的需要可以进行各种机动飞行有助于完成对设备的各种性能考核。

5) 根据需要可以进行多架飞机同空域队列飞行,有助于完成对设备多目标跟踪性能和精度的检验。(来源:UAS微信公众号)

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