第二節(jié)　控制站

指揮控制與任務(wù)規(guī)劃是無(wú)人機(jī)控制站的主要功能。無(wú)人機(jī)控制站也稱地面站、遙控站或任務(wù)規(guī)劃與控制站。在規(guī)模較大的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，可以有若干個(gè)控制站，這些不同功能的控制站通過(guò)通信設(shè)備連接起來(lái)，構(gòu)成無(wú)人機(jī)控制站系統(tǒng)。

無(wú)人機(jī)控制站系統(tǒng)的功能通常包括指揮調(diào)度、任務(wù)規(guī)劃、操作控制、顯示記
錄等。

指揮調(diào)度功能主要包括上級(jí)指令接收、系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)、系統(tǒng)內(nèi)部調(diào)度。

任務(wù)規(guī)劃功能主要包括飛行航路規(guī)劃與重規(guī)劃、任務(wù)載荷工作規(guī)劃與重規(guī)劃。

操作控制功能主要包括起降操縱、飛行控制操作、任務(wù)載荷操作、數(shù)據(jù)鏈控制。

顯示記錄功能主要包括飛行狀態(tài)參數(shù)顯示與記錄、航跡顯示與記錄、任務(wù)載荷信息顯示與記錄等。

一、系統(tǒng)組成

標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)人機(jī)控制站通常由數(shù)據(jù)鏈路控制、飛行控制、載荷控制、載荷數(shù)據(jù)處理四類硬件設(shè)備機(jī)柜構(gòu)成。無(wú)人機(jī)控制站系統(tǒng)可以由不同功能的若干控制站模塊組成，主要包括以下內(nèi)容。

（1）指揮處理中心

指揮處理中心主要是制訂無(wú)人機(jī)飛行任務(wù)、完成無(wú)人機(jī)載荷數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。指揮中心/數(shù)據(jù)處理中心一般都是通過(guò)無(wú)人機(jī)控制站等間接地實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的控制和數(shù)據(jù)接收。

（2）無(wú)人機(jī)控制站

無(wú)人機(jī)控制站主要由飛行操縱、任務(wù)載荷控制、數(shù)據(jù)鏈路控制和通信指揮等部分組成，可完成對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)載任務(wù)載荷等的操縱控制。一個(gè)無(wú)人機(jī)控制站可以指揮控制一架無(wú)人機(jī)，也可以同時(shí)控制多架無(wú)人機(jī)；一架無(wú)人機(jī)可以由一個(gè)控制站完成全部的指揮控制工作，也可以由多個(gè)控制站來(lái)協(xié)同指揮控制工作。

（3）載荷控制站

載荷控制站與無(wú)人機(jī)控制站的功能類似，但載荷控制站只能控制無(wú)人機(jī)的機(jī)載任務(wù)設(shè)備，不能進(jìn)行無(wú)人機(jī)的飛行控制。

二、顯示系統(tǒng)

地面控制站內(nèi)的飛行控制席位、任務(wù)設(shè)備控制席位、數(shù)據(jù)鏈管理席位都設(shè)有相應(yīng)分系統(tǒng)的顯示裝置，因此需綜合規(guī)劃，確定所顯示的內(nèi)容、方式、范圍，主要的顯示內(nèi)容包括以下三個(gè)方面。

（1）飛行參數(shù)綜合顯示

飛行參數(shù)綜合顯示可根據(jù)飛行與任務(wù)需要，選擇需要的系統(tǒng)信息予以顯示，便于無(wú)人機(jī)駕駛員判讀。主要包括以下四個(gè)方面。

① 飛行與導(dǎo)航信息。飛行與導(dǎo)航參數(shù)是無(wú)人機(jī)駕駛員控制無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)所必需的信息，顯示內(nèi)容一般包括：無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)角及角速度信息；無(wú)人機(jī)飛行位置、高度、速度信息；大氣數(shù)據(jù)信息；發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息；伺服控制及舵面響應(yīng)信息。

② 數(shù)據(jù)鏈狀態(tài)信息。它包括數(shù)據(jù)鏈設(shè)備工作狀態(tài)及信道狀態(tài)等，顯示的主要內(nèi)容有：鏈路工作狀態(tài)的主要工作參數(shù)；各種鏈路設(shè)備的工作參數(shù)；各種鏈路設(shè)備的工作狀態(tài)。

③ 設(shè)備狀態(tài)信息。在飛行過(guò)程中，需要提供必要的系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)信息，幫助無(wú)人機(jī)駕駛員正確做出相關(guān)控制，顯示內(nèi)容一般包括：機(jī)載航空電子狀態(tài)信息；機(jī)載任務(wù)設(shè)備狀態(tài)信息；地面設(shè)備狀態(tài)信息；機(jī)載供電信息；導(dǎo)航狀態(tài)信息；時(shí)鐘信息。

④ 指令信息?？刂浦噶钍秋@示無(wú)人機(jī)駕駛員判斷操縱指令發(fā)送有效性的重要信息?？刂浦噶钭鳛樵诰€監(jiān)測(cè)內(nèi)容，能夠明確表達(dá)和描述指令發(fā)送是否有效，同時(shí)可對(duì)指令通道簡(jiǎn)單故障定位，顯示內(nèi)容應(yīng)包括指令代碼、發(fā)送狀態(tài)、接收狀態(tài)。

（2）告警

告警信息包括視覺(jué)告警和聽覺(jué)告警。視覺(jué)告警主要包括燈光告警、顏色告警和文字告警等；聽覺(jué)告警主要包括語(yǔ)音告警和音調(diào)告警等。

按告警級(jí)別又可分為提示、注意和警告三個(gè)級(jí)別。

① 提示。表明需要提示操縱人員重視系統(tǒng)安全或工作狀態(tài)、性能狀態(tài)以及提醒操縱人員進(jìn)行例行操縱的信息。

② 注意。表明即將出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況，發(fā)展下去將危及飛行安全，或使某系統(tǒng)、設(shè)備故障，將影響飛行任務(wù)完成或?qū)е孪到y(tǒng)、設(shè)備性能降低，需引起操縱人員注意，但無(wú)須立即采取措施的信息。

③ 警告。表明已出現(xiàn)了危及飛行安全的情況，需立即采取措施的信息，它是告警的最高級(jí)別。

（3）地圖航跡顯示

地圖航跡顯示可為無(wú)人機(jī)駕駛員提供無(wú)人機(jī)位置等導(dǎo)航信息。它包括了飛機(jī)的導(dǎo)航信息顯示、航跡繪制顯示以及地理信息的顯示。

① 導(dǎo)航信息顯示。它能夠顯示無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)定位信息、機(jī)載定位傳感器設(shè)備狀態(tài)信息、無(wú)人機(jī)導(dǎo)航信息、導(dǎo)航控制相關(guān)參數(shù)和任務(wù)規(guī)劃信息。

② 航跡繪制顯示。在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，往往要?jiǎng)討B(tài)監(jiān)視無(wú)人機(jī)位置及飛行軌跡，無(wú)人機(jī)駕駛員可以據(jù)此信息進(jìn)行決策，規(guī)劃飛行航路。無(wú)人機(jī)位置和航跡顯示應(yīng)能直觀形象、簡(jiǎn)潔明快地顯示無(wú)人機(jī)圖標(biāo)、背景地圖、規(guī)劃航線和飛行航跡線等信息。

③ 地理信息顯示。地理信息可視化是地圖航跡顯示軟件的一個(gè)重要功能，應(yīng)包含多層信息內(nèi)容，可根據(jù)需要選擇若干層面予以顯示。主要包括圖形用戶界面、開窗縮放功能、窗口自動(dòng)漫游、多種顯示方式的運(yùn)用和比例尺控制顯示、符號(hào)、注記、色彩控制等。

三、操縱系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)操縱與控制主要包括起降操縱、飛行控制、任務(wù)設(shè)備（載荷）控制和數(shù)據(jù)鏈管理等。地面控制站內(nèi)的飛行控制席位、任務(wù)設(shè)備控制席位、數(shù)據(jù)鏈路管理席位都應(yīng)設(shè)有相應(yīng)分系統(tǒng)的操作裝置。

（1）起降操縱

起降階段是無(wú)人機(jī)操縱中最難的控制階段，起降控制程序應(yīng)簡(jiǎn)單、可靠、操縱靈活，操縱人員可直接通過(guò)操縱桿和按鍵快捷介入控制通道，控制無(wú)人機(jī)起降。根據(jù)無(wú)人機(jī)不同的類別及起飛重量，其起飛降落的操縱方式也有所不同。

① 起飛方式

a.手拋：采用人力手?jǐn)S起飛，一般用于微型無(wú)人機(jī)。

b.彈射：采用壓縮空氣或橡皮筋等儲(chǔ)能發(fā)射無(wú)人機(jī)，一般用于輕、微型無(wú)人機(jī)。

c.零長(zhǎng)發(fā)射：采用火箭助推方式發(fā)射無(wú)人機(jī)，一般用于小、輕、微型無(wú)人機(jī)。

d.投放發(fā)射：采用母機(jī)掛載發(fā)射方式或投拋方式發(fā)射無(wú)人機(jī)，一般用于小、輕型無(wú)人機(jī)。

e.滑跑起飛：采用跑道滑跑起飛，一般用于大、小型無(wú)人機(jī)。

② 回收方式

a.傘降回收：利用機(jī)載降落傘回收無(wú)人機(jī)，一般用于小、輕、微型無(wú)人機(jī)。

b.撞網(wǎng)回收：利用地面的回收網(wǎng)，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)撞網(wǎng)回收，一般用于輕、微型無(wú)人機(jī)。

c.氣囊回收：利用機(jī)載氣囊裝置回收無(wú)人機(jī)，一般用于微型無(wú)人機(jī)。

d.滑跑降落：利用地面跑道滑跑降落，一般用于大、小型無(wú)人機(jī)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的起降，可采用自主控制、人工遙控或組合控制等模式進(jìn)行控制。自主控制是指在起降階段，操縱人員不需要介入控制回路，無(wú)人機(jī)借助機(jī)載傳感器信息，或輔助必要的引導(dǎo)信息，由機(jī)載計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序控制，可自動(dòng)完成無(wú)人機(jī)的起飛和回收控制。人工遙控是無(wú)人機(jī)駕駛員通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈，利用地面站獲取的無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息，發(fā)送無(wú)人機(jī)控制指令，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)發(fā)射和回收。

（2）飛行控制

飛行控制是指采用遙控方式對(duì)無(wú)人機(jī)在空中整個(gè)飛行過(guò)程的控制。無(wú)人機(jī)的種類不同、執(zhí)行任務(wù)的方式不同，決定了無(wú)人機(jī)有多種飛行操縱方式。遙控方式通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施飛行控制操縱，一般包括舵面遙控、姿態(tài)遙控和指令控制三種方式。

① 舵面遙控。這種控制方式是由遙控站上的操縱桿直接控制無(wú)人機(jī)的舵面，遙控?zé)o人機(jī)的飛行。

② 姿態(tài)遙控。姿態(tài)遙控是在無(wú)人機(jī)具有姿態(tài)穩(wěn)定控制機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)操縱桿控制無(wú)人機(jī)的俯仰角、滾轉(zhuǎn)角和偏航角，從而改變無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

③ 指令控制。這種方式是通過(guò)上行鏈路發(fā)送控制指令，機(jī)載計(jì)算機(jī)接收到指令后按預(yù)定的控制模式執(zhí)行。這種方式必須在機(jī)載自動(dòng)駕駛儀或機(jī)載飛行管理與控制系統(tǒng)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上實(shí)施。指令方式一般包括：俯仰角選擇與控制、高度選擇與保持、飛行速度控制、滾轉(zhuǎn)選擇與控制、航向選擇與保持、航跡控制。

（3）任務(wù)設(shè)備控制

任務(wù)設(shè)備控制是地面站任務(wù)操縱人員通過(guò)任務(wù)控制單元（任務(wù)控制柜）發(fā)送任務(wù)控制指令，控制機(jī)載任務(wù)設(shè)備工作；同時(shí)地面站任務(wù)控制單元處理并顯示機(jī)載任務(wù)設(shè)備工作狀態(tài)，供任務(wù)操縱人員判讀和使用。

（4）數(shù)據(jù)鏈管理

數(shù)據(jù)鏈管理主要是對(duì)數(shù)據(jù)鏈設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，使其完成對(duì)無(wú)人機(jī)的測(cè)控與信息傳輸任務(wù)。機(jī)載數(shù)據(jù)鏈主要有：V/UHF視距數(shù)據(jù)鏈、L視距數(shù)據(jù)鏈、C視距數(shù)據(jù)鏈、UHF衛(wèi)星中繼數(shù)據(jù)鏈、Ku衛(wèi)星中繼數(shù)據(jù)鏈。