無人空中飛行器通信技術基本概念
這是一種可實現超視距通信的技術。由於它採用了先進的感測器和數字通信技術相結合， 大大提高了情報收集與信息傳輸的能力。它的長續航能力與衛星通信鏈路相結合，又使其可在全球任何地方實時傳送和接收感測器收集的數位訊號和飛機控制信號。
無人空中飛行器通信技術基本特點
無人空中飛行器可免除對人的生命威脅，而仍能保持有人機的許多優點， 尤其是小型感測器組件能夠收集所需要的信息，既可用於戰場偵察監視，又可用於通信。用作通信時，機上高度可靠的控制和通信系統可為情報分析人員和戰場指揮官及時提供所需要的信息,這種系統在設計中採用了市場上流行的感測器組件，其中包括光電部件、前視紅外裝置、合成孔徑雷達、移動目標指示器和信號情報系統，例如, 美軍的"捕食者"無人空中飛行器的感測器是將現成的商用技術用於獲取高解析度的戰場偵察和監視圖像，這樣可以節省研製費用；續航時間長是無人空中飛行器的另一特點，其航速一般達每小時130～150公里，在作戰前線上空或正面上空的飛行半徑達925公里，在這樣的航速和飛行半徑內可續航時間40到70小時。正因如此，美軍決定將無人機用於支持未來數位化戰場。
無人空中飛行器通信技術國外概況
西方國家從80年代末90年代初開始研製作為偵察、通信手段的無人空中飛行器。在西方國家的軍隊中,美軍的無人空中飛行器最多。它擁有“獵人”、“捕食者”、“"蒂爾”系列無人空中飛行器,其中最新、最先進的是“蒂爾”無人空中飛行器。 這三種類型的無人空中飛行器都以裝備部隊，其中“獵人”和“捕食者”主要用於戰術偵察，“蒂爾”功能更多， 能執行從軍事到政治、經濟等多種偵察任務。在海灣戰爭和波赫戰爭中西方國家， 尤其是美軍都大量使用無人空中飛行器。
無人空中飛行器的基本任務
無人空中飛行器至少執行12項基本任務。
無人空中飛行器飛行高度高,續航時間長,可作為C4I 中繼和廣播系統的良好平台。無人空中飛行器有可能顯著增強對所有地區和各之指揮部門之間的戰場情報和指揮控制信息的傳送。
對敵方移動部隊和移動目標（如對“飛毛腿”一類的飛彈）實施近實時的跟蹤和精確打擊提供情報支持。
近實時的戰鬥評估能力，為計畫和實施作戰及時反饋信息，以便把誤傷減少到最低限度。
提供敵軍戰鬥序列信息，尤其是在“信息稀少的地區”。
戰鬥損傷評估，對目標的破壞進行高解析度的近實時評估，及時反饋信息以支持戰鬥部隊對目標的再次打擊。
蒐集戰場情報，為準備地面戰鬥和兩棲攻擊與登入作戰觀察有關的地區，可顯著增強顯示和預警能力。
用於特種作戰，對極為重要的海上艦隻、地面士兵和軍事目標進行跟蹤，為規劃人員提供實時數據。
實施戰場封鎖和隔離。
實施敏感性偵察行動，包括對重要的軍事危機或政治敏感事件的偵察。
人道主義援助，提供有關戰爭(或迫害)而逃離原住地(或本國) 的人員數量和移動情況或自然災害的信息。
聯合國條約國監視。無人空中飛行器可把違反條約的行為報告聯合國當局， 而同時提供有關地區安全和近實時的監視信息。
執行禁毒任務。可對販毒活動的通行車輛進行鑑別、傳送圖像和跟蹤。
無人空中飛行器的有效載荷
無人空中飛行器一般都採用新式光電和紅外攝像機及合成孔徑雷達。攝像機內裝有感測器,因此它在地面操作員的控制下可提供良好的廣域與遠距離晝夜監視能力。 合成孔徑雷達提供光電或紅外技術難以實現的全天候監視。
有的無人空中飛行器還配備了全球導航定位衛星系統和慣性導航系統，傳送準確的定位信息，並計算感測器視場內固定和移動目標的位置。並配備了C 波段可變頻率數據鏈路以及控制無人機和有效載荷的特高頻 Ku 波段衛星鏈路。
●感測器
無人空中飛行器上的感測器是高度集成、穩定和萬向型的，裝在攝像機的球型透鏡鏇轉台內。感測器一般有兩個攝像鏡頭，一個是16～160毫米的， 具無窮大的聚焦能力，另一個一般是900毫米的，以視軸瞄準目標，瞄準範圍60×60英尺，傾斜範圍 5 英里。16毫米透鏡可調整到廣視角。
●紅外攝像機
這一般是3～5微米的裝置，有3 個反射鏡，3個倍增器，共6 個聚焦調整裝置，調整範圍為19～560毫米。例如，美軍“捕食者”無人空中飛行器上的這兩種感測器可從4950米以上的高空對地面用戶提供解析度為12英寸的圖像。
●成像雷達感測器
這一般是一種高度集成的合成孔徑雷達，可分辨12英寸的目標，可連續覆蓋10公里寬的地域。
衛星數字數據鏈路
無人空中飛行器上一般採用了兩種衛星數字數據鏈路。一種是特高頻(UHF) 衛星鏈路，用於無人空中飛行器飛越較遠距離時中繼信息。另一種是商用Ku波段衛星鏈路。
(1)UHF衛星鏈路
該鏈路具備按需分配多址能力，頻寬25千赫，每秒可以16.6千比特的吞吐量傳送兆比特的圖像信息。UHF衛星鏈路完全能夠控制無人機飛行，提供狀態報告和回送圖像。
通過UHF鏈路每10～60秒接收一幅圖像。如果用戶希望時間稍長一些，2分鐘傳送一幅圖像，可降低機上的圖像壓縮要求，圖像質量不會因採用壓縮算法而受影響。對於時間性強的目標，如對付“飛毛腿”飛彈，為得到所需的信息，往返傳送一幅圖像可能只需10秒鐘。
(2)Ku波段商用衛星鏈路和機載鏈路
該鏈路完全符合通用數據鏈路標準，在每秒1.54兆比特的速率下，通過Ku波段系統在無人機和衛星之間傳送圖像。衛星的天線孔徑和充足的功率可將傳輸速率提高到10.7兆比特，但是這需要在衛星上租用更多的轉發器。
Ku波段機載鏈路是一種無人空中飛行器機載數據鏈路，採用數據壓縮方法，目前正在研製中。該鏈路用於傳輸圖像，只要無人機不飛離衛星點波束覆蓋範圍，飛行距離可達幾千英里，並可傳送實時圖像。如果飛行縱剖面超出點波束的覆蓋範圍，該無人機還可為全自主飛行任務自動預編程。在這種情況下地面站必須在傳送情報圖像之前，等待無人機再次飛到衛星覆蓋範圍內。
地球站是收集情報的手段。通過兩次衛星中繼，可在世界上任何地方傳送和接收“捕食者”採集的圖像。一是通過國防信息系統網和聯合全球情報信息系統進行日常圖像傳輸，二是通過國防衛星通信系統對海軍艦艇傳送圖像。並通過聯合可部署的情報支持系統處理運動圖像和帶注釋的靜態圖像。
戰場戰術套用增強戰鬥效能
利用無人空中飛行器執行偵察任務可減少費用、簡化訓練和勤務保障。例如旅指揮官如果擁有無人空中飛行器提供的圖像信息，可將前線部隊的活動範圍向前延伸30公里。無人空中飛行器配備給機動部隊，其指揮官可以控制飛機，並對作戰方案進行有效的綜合。
(1) 無人空中飛行器的戰術配置
無人空中飛行器可配置到營、旅和師級，例如旅指揮官如果利用無人空中飛行器，可將活動范向前延伸30公里；機動部隊利用無人空中飛行器可控制戰術飛機，對作戰方案進行有效的綜合。但是，無人航空器要適合機動部隊機動作戰方案的要求， 可能使飛機和感測器設備的能力受限制，如遠距離續航、全天候實時數據傳輸能力將難以發揮作用，部署在前方的無人空中飛行器也容易敵方武器的摧毀。解決的辦法是將無人空中飛行器配在軍級或特遣部隊級，對戰術部隊提供支援。現有的技術可使地面指揮官在其建制部隊不具備無人空中飛行器的情況下，可通過無人空中飛行器接收控制和方向監視數據。採用續航時間長的無人航空器，使其飛行範圍不受戰術部隊所處位置的限制，從而在機動部隊中消除了對無人空中飛行器支援設備的需求。
(2)無人空中飛行器系統配置
無人空中飛行器的系統配置包括近程、中程、遠程和低、中、高空系列。例如美軍的"蒂爾"系列(見附1)
表1 美軍"蒂爾"無人空中飛行器系列
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│ "蒂爾"系列無人空中飛行器戰術技術特性 │
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│特性 │ 蒂爾Ⅱ │ 蒂爾Ⅱ+ │ 蒂爾Ⅲ- │
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│重量(淨重) │ ＞1873謗 │ ＞20000磅 │ 7500磅 │
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│續航時間 │ 24小時 │ 24小時 │ ＞8小時 │
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│實際航速 │ 60～110節 │ 300～400節 │ ＞250節 │
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│飛行高度 │ 最大高度7620米 │ 15240～19800米 │ ＞13720米 │
│ │ 一般高度4570米 │ │ │
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│飛行半徑 │ 926.5公里 │ 5559公里 │ ＞962.5公里 │
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│抗毀性 │ 無 │ 威脅預警和電子 │ 很難觀察到 │
│ │ │ 對抗 │ │
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│指揮控制 │ UHF軍用衛星/ │ 寬頻衛星通信: │ 窄帶衛星通信:│
│ │ 視距通信: │ 20～50 Mb/s； │ 1.5 Mb/s │
│ │ Ku波段和UHF； │ 視距通信: │ 視距通信: │
│ │ 視距通信:C波段 │ 137 Mb/s │ 137 Mb/s │
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無人空中飛行器通信技術綜合影響
無人空中飛行器是一種新的情報和通信手段， 它的最大作用在於起到載人偵察機和其他地面偵察手段起不到作用，而成本遠遠低於偵察衛星。因此,無人空中飛行器與衛星一樣，在美軍等西方國家的軍隊中占重要的地位，或者說是空間、 空中和地面三重指揮控制網路中空中這一層的重要配置，特別在作戰前線起的作用更大。
無人空中飛行器通信技術實施難點
無人空中飛行器易受電磁干擾的威脅， 包括使目標消隱和採取欺騙行動的有源和無源探測能力的威脅，從無人空中飛行器的感測器到地面站的光電、 紅外及合成孔徑雷達的數據傳輸也會受電子探測和對抗系統的威脅。當無人空中飛行器把視距或UHF 衛星用作指揮控制上行和下行鏈路時，數據傳輸也會受干擾和截收。但是，採用先進的禁止技術和感測器技術，這些技術難點可在一定程度上得到解決。
