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摘 要：卫星通信数据链是无人机在超视距条件下前、返向数据传输的主要手段，随着机载卫星通信多链路传输、卫星数据链组网、抗侦收截获等技术的发展，实现卫星通信多链路备份，资源动态管理，提升信号抗侦收截获能力，保障无人机在复杂条件下安全飞行。
关键词：卫星通信;多链路传输;数据链组网;抗侦收截获
1.引言
进入21世纪以来，无人机产业在世界范围内得到迅猛发展，目前固定翼、旋翼等多型号、多用途无人机产品在军用和民用领域已得到大量的推广和应用。無人机测控链路在视距范围内通常采用微波通信手段，而在超视距范围飞行时，测控链路通常采用卫星通信。无人机机载卫星通信系统能够在平台飞行时建立实时、不间断的卫星通信链路，实现无人机的超视距前向远程操控，以及实时传输返向视频、数据等载荷信息。
2.无人机卫星通信数据链的现状
国外无人机产品以美国的“全球鹰”系列和“捕食者”系列无人机为样板，国内无人机产品以“翼龙”系列和“彩虹”系列无人机为范例，卫星通信手段为地面任务控制站利用Ku、Ka等频段的卫星资源作为中继方式与无人机平台实现在卫星波束覆盖范围内的双向点对点通信，通信示意图如图1所示。
现役无人机卫星通信技术特点如下：
a）采用Ku频段或Ka频段卫星资源，实现机-地之间的单链路卫星信号的双向点对点传输;
b）卫星资源采用预分配的方式，无人机在执行飞行任务前将分配的卫星资源通过人工操作注入机载平台，并在任务过程中保持该段卫星资源的应用;
c）前向链路采用CDMA体制传输低速遥控信息，保证地面任务站对机载平台的控制信息具备一定的抗干扰能力;返向链路采用FDMA体制传输中高速载荷信息，满足机载平台将侦收到的图像、雷达等宽带数据实时有效的回传给地面任务控制站。
3.无人机卫星通信数据链的发展
根据上述无人机在卫星通信方面的技术实现进行分析，目前存在卫星通信数据链单一、卫星资源不能动态管理、信号抗侦收、抗截获能力有限等不足。针对这些不足之处，后续无人机卫星通信数据链的发展应以多链路传输、卫星资源动态管理、抗侦收截获技术等方面作为突破，满足无人机平台在中远程、长航时、强对抗条件下能够安全、高效的运行。
3.1.卫星通信多链路的应用
目前在无人机平台中安装的卫通天线以直径为0.6m～0.8m的Ku频段或Ka频段抛物面天线为主。由于飞机平台的安装尺寸受限，不能在其中安装另外一套Ku、Ka频段抛物面天线作为备份链路保障信息的传输。随着我国“天通”移动卫星通信系统的建成及运营，采用S频段蜂窝移动通信技术，机载天线尺寸可减小至0.2m，并可实现12.8kbps信息速率的传输。因此S频段作为备份链路可满足设备装机要求和最低速率传输要求。
飞机在飞行过程中，以Ku频段或Ka频段作为主链路保障机-地间的前返向链路的正常传输。当主链路受到影响不能正常工作时，S频段备份链路接替主链路进行机-地间最低信息量的传输，保障飞机的安全飞行。
3.2.卫星数据链组网应用
在地面建立网管中心，无人机平台和地面任务控制站在原有的前、返向业务信道基础上增加网管信道，并通过网管信道与网管中心进行组网。各节点（无人机和任务控制站）入网后，网管中心按照各节点的应用需求推送卫星资源，各节点收到资源信息后进行自动设置，完成资源的分配，同时向网管中心推送各自业务信道状态信息。
在飞行过程中，网管中心根据各节点回传的业务信道状态判断卫星资源的健康程度。当卫星资源健康状态较差时，网管中心通过网管信道向各节点下发新的资源信息，改变各节点的传输频点和带宽，实现资源的动态管理。资源动态管理流程图如图2所示。
3.3.抗侦收、抗截获技术的应用
目前无人机前向链路采用“短码+直扩”的方式实现CDMA体制的传输，随着干扰机和侦收截获能力的增强，该方法已不能满足后续的安全通信要求。因此在后续的技术发展中开发混沌序列等长码扩频调制，码型达到30～50年不重复，有效提升信号的抗侦收能力。同时开发高效的跳频技术，跳频图案应达到50年不重复，跳速达到20000跳/秒，同样可以有效提升信号的抗干扰和抗侦收截获能力。
4.结束语
无人机卫星通信数据链在机载测控传输系统中起着举足轻重的作用，随着无人机用户量的增多导致卫星资源紧缺，以及飞行任务区的电磁环境日益复杂，发展机载卫星通信多链路传输、卫星数据链组网、抗侦收截获等技术应用，可有效解决目前卫星通信数据链单一、卫星资源不能动态管理、信号抗侦收截获能力有限等方面的不足，保障无人机在超视距、高强度对抗条件下能够正常安全飞行。
参考文献：
[1]黄姜江、李晓舟，无线通信中的抗干扰技术探析[A]，数字通信世界，2017（07）：89
[2]李宝海，关于无线通信抗干扰技术的思考与探索[J]，中国新通信，2015（11）：76
关键词：卫星通信;多链路传输;数据链组网;抗侦收截获
1.引言
进入21世纪以来，无人机产业在世界范围内得到迅猛发展，目前固定翼、旋翼等多型号、多用途无人机产品在军用和民用领域已得到大量的推广和应用。無人机测控链路在视距范围内通常采用微波通信手段，而在超视距范围飞行时，测控链路通常采用卫星通信。无人机机载卫星通信系统能够在平台飞行时建立实时、不间断的卫星通信链路，实现无人机的超视距前向远程操控，以及实时传输返向视频、数据等载荷信息。
2.无人机卫星通信数据链的现状
国外无人机产品以美国的“全球鹰”系列和“捕食者”系列无人机为样板，国内无人机产品以“翼龙”系列和“彩虹”系列无人机为范例，卫星通信手段为地面任务控制站利用Ku、Ka等频段的卫星资源作为中继方式与无人机平台实现在卫星波束覆盖范围内的双向点对点通信，通信示意图如图1所示。
现役无人机卫星通信技术特点如下：
a）采用Ku频段或Ka频段卫星资源，实现机-地之间的单链路卫星信号的双向点对点传输;
b）卫星资源采用预分配的方式，无人机在执行飞行任务前将分配的卫星资源通过人工操作注入机载平台，并在任务过程中保持该段卫星资源的应用;
c）前向链路采用CDMA体制传输低速遥控信息，保证地面任务站对机载平台的控制信息具备一定的抗干扰能力;返向链路采用FDMA体制传输中高速载荷信息，满足机载平台将侦收到的图像、雷达等宽带数据实时有效的回传给地面任务控制站。
3.无人机卫星通信数据链的发展
根据上述无人机在卫星通信方面的技术实现进行分析，目前存在卫星通信数据链单一、卫星资源不能动态管理、信号抗侦收、抗截获能力有限等不足。针对这些不足之处，后续无人机卫星通信数据链的发展应以多链路传输、卫星资源动态管理、抗侦收截获技术等方面作为突破，满足无人机平台在中远程、长航时、强对抗条件下能够安全、高效的运行。
3.1.卫星通信多链路的应用
目前在无人机平台中安装的卫通天线以直径为0.6m～0.8m的Ku频段或Ka频段抛物面天线为主。由于飞机平台的安装尺寸受限，不能在其中安装另外一套Ku、Ka频段抛物面天线作为备份链路保障信息的传输。随着我国“天通”移动卫星通信系统的建成及运营，采用S频段蜂窝移动通信技术，机载天线尺寸可减小至0.2m，并可实现12.8kbps信息速率的传输。因此S频段作为备份链路可满足设备装机要求和最低速率传输要求。
飞机在飞行过程中，以Ku频段或Ka频段作为主链路保障机-地间的前返向链路的正常传输。当主链路受到影响不能正常工作时，S频段备份链路接替主链路进行机-地间最低信息量的传输，保障飞机的安全飞行。
3.2.卫星数据链组网应用
在地面建立网管中心，无人机平台和地面任务控制站在原有的前、返向业务信道基础上增加网管信道，并通过网管信道与网管中心进行组网。各节点（无人机和任务控制站）入网后，网管中心按照各节点的应用需求推送卫星资源，各节点收到资源信息后进行自动设置，完成资源的分配，同时向网管中心推送各自业务信道状态信息。
在飞行过程中，网管中心根据各节点回传的业务信道状态判断卫星资源的健康程度。当卫星资源健康状态较差时，网管中心通过网管信道向各节点下发新的资源信息，改变各节点的传输频点和带宽，实现资源的动态管理。资源动态管理流程图如图2所示。
3.3.抗侦收、抗截获技术的应用
目前无人机前向链路采用“短码+直扩”的方式实现CDMA体制的传输，随着干扰机和侦收截获能力的增强，该方法已不能满足后续的安全通信要求。因此在后续的技术发展中开发混沌序列等长码扩频调制，码型达到30～50年不重复，有效提升信号的抗侦收能力。同时开发高效的跳频技术，跳频图案应达到50年不重复，跳速达到20000跳/秒，同样可以有效提升信号的抗干扰和抗侦收截获能力。
4.结束语
无人机卫星通信数据链在机载测控传输系统中起着举足轻重的作用，随着无人机用户量的增多导致卫星资源紧缺，以及飞行任务区的电磁环境日益复杂，发展机载卫星通信多链路传输、卫星数据链组网、抗侦收截获等技术应用，可有效解决目前卫星通信数据链单一、卫星资源不能动态管理、信号抗侦收截获能力有限等方面的不足，保障无人机在超视距、高强度对抗条件下能够正常安全飞行。
参考文献：
[1]黄姜江、李晓舟，无线通信中的抗干扰技术探析[A]，数字通信世界，2017（07）：89
[2]李宝海，关于无线通信抗干扰技术的思考与探索[J]，中国新通信，2015（11）：76