工业无人机飞控系统数据链路方案

项目背景

据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国工业无人机行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》数据显示，2015年国内工业无人机销售规模为16.31亿元，同比增了55%，2016年销售规模达26.1亿元，同比增长60%，预计我国工业无人机市场在未来十年会快递增长，2020年我国工业无人机或达到165亿的市场规模。目前，工业无人机已经在地理测绘、电力巡检、应急通信、农林植保、消防、警用等诸多领域崭露头角。  

图1 无人机在农业植保上的应用 

需求和难点

工业无人机在性能、硬件等方面都具备更高品质，因此可以适应更为恶劣的飞行环境。在发生火灾、地震、泥石流等复杂情况时，无人机可以用更短的时间，zui大限度地接近灾情现场，实施直接救援、处置，或是为后方决策提供重要的即时信息。所以如何实现无人机与指挥控制站之间快速、可靠、实时的双向通信就显得尤为重要，而无人机数据链是实现这种双向信息传输的关键。 

要实现双向通信，需指挥控制站先将指挥、控制等遥控指令及时传输到无人机上，随后无人机将自身状态以及传感器获取的情报信息发回到指挥控制站。无人机数据链是无人机系统的重要组成部分，是飞行器与地面系统联系的纽带。目前市面上的无线传输设备良莠不齐，信号稳定性、实时性、飞行距离等等都是重要指标，数据链性能直接影响到无人机性能的优劣。

图2 无人机数据链的基本组成

衡量无人机数据链是否完善的几个重要特征：

1、具有跳频扩频功能，减少同频干扰。

跳频组合越高，抗干扰能力越强，一般的设备能做到几十、几百个跳频组合，性能优异的设备能做到6万个跳频组合。

2、具有存储转发功能。

飞控系统数据常为串口或TTL格式，需将数据转换为无线电台并进行稳定传输。

3、具有数据加密功能。

使用数据传输的可靠性提高，防止数据泄密。常见的加密方式有：DES、AES等。

4、低功耗，低误码率和高接收灵敏度。

由于无人机采用电池供电，而且传输距离又远，所以要求设备的功耗低（即低发射功率），接收灵敏度高（灵敏度越高传输距离越远）。一般是以多少误码率下的接收灵敏度衡量设备的接收性能，比如：–106 dBm @ 10–6BER。

5、具有高速率。

无人机数据链属于窄带远距离传输的范畴，115200bps的数据速率即属于高速率。

鋆锦方案

上海鋆锦是工业通讯集成化解决方案服务商，为各行业客户提供不同的工业联网解决方案，面对国内大热的无人机市场，鋆锦通过市场调研，于2015年底导入加拿大Microhard品牌数传、图传解决方案。

Microhard总部在加拿大卡尔加里，是一家专注于无线通信研发、生产于一体的创新型企业，拥有许可频段、跳频、宽带、窄带、蜂窝等多样化的产品，quan球已有500000台设备的安装，在测绘、UAV、石油天然气、电力和交通行业都有数据链路的解决方案。 

我们在无人机行业有多种解决方案：

1、支持中国无人机840M行业标准的无线电台P400-840

插件市场

2、具有MESH自组网功能、实现空中中继的电台模块P900

      3、兼容RTKjing准定位的电台模块P400

4、大带宽数据传输，集数传、图传于一体的电台模块

无线产品的性能发挥与工作环境息息相关，为了给客户提供好的使用体验，上海鋆锦可提供产品借测（限上海、江苏、浙江三地），并配备专业技术人员提供客户测试过程中的技术支持。

图3 上海某无人机厂商测试距离报告