无人机地面站发展综述周焱２０１０年３月第４ｌ卷第１期（总第１３８期）用于指挥、控制和分发无人机收集的信息。
随着计算机和网络技术的发展，现行的通信链路主要借助局域网来进行数据的共享，这样与其他组织的通讯不单纯的是在任务结束以后，更重要的是在任务执行期间，通过相关专业的人员对共享数据进行多层次的分析，及时地提出反馈意见，再由现场指挥人员根据这些意见，对预先规划的任务立即做出修改，从而能充分利用很多资源，从战场全局对完成任务提供有力的支持和合理的建议，使得地面站当前的工作更加有效。
２．３国外典型地面站的配置与功能美国“捕食者”无人机地面站的部分配置如图２所示。
图２捕食者地面站图２中示出的是无人机操作员和任务载荷操作员进行操控的方舱内的一部分。
２．３．１“捕食者”无人机地面站组成及装备（１）“捕食者”无人机主要由飞行控制站、任务载荷控制站和合成孔径雷达控制站组成，分别由无人机操作员（ＡＶＯ）、任务载荷操作员（Ｐｏ）和合成孔径雷达操作员（ＳＡＲＯ）三人进行操控。
ＡＶＯ：负责对无人机进行操控，包括起飞、着陆、飞行中姿态控制等。
ＳＡＲＯ：负责控制和监视无人机的雷达，并对其图像作有限处理。
操作员的操控包括对Ｔｖ相机、红外相机、内置雷达等，雷达可同ＴＶ相机或红外相机同时操作。
（２）“捕食者”无人机的配置。
地面控制站安装在长１０ｍ的独立拖车内，内有遥控操作的飞行员、监视侦察操作手的座席和控制台，三个波音公司的任务计划开发控制台、两个合成孔径雷达控制台，以及卫星通信、视距通信数据终端。
．３．地面站可将图像信息通过地面线路或“特洛伊精神”数据分派系统发送给操作人员。
“特洛伊精神”采用一个５．５ｍＫｕ波段地面数据终端碟形天线和一个２．４Ｉｎ数据分派碟形天线。
“捕食者”无人机可以在粗略准备的地面上起飞升空，起飞过程由遥控飞行员进行视距内控制。
典型的起降距离为６６７ｍ左右。
任务控制信息以及侦察图像信息由Ｋｕ波段卫星数据链传送。
图像信号传到地面站后，可以转送给全球各地指挥部门，也可直接通过一个商业标准的全球广播系统发送给指挥用户，指挥人员从而可以实时控制“捕食者”进行摄影和视频图像侦察。
２．３．２“捕食者＂无人机地面站功能“捕食者”无人机的地面站功能包括飞行监控、导航、任务载荷、任务规划、一个Ｃ波段可视数据链或者一个超视距用的Ｋｕ波段的卫星数据链等。
其中任务规划功能如下：（１）点击用户接口；（２）实时地图漫游；（３）应急航路规划；（４）支持多无人机规划；（５）显示经纬度或ＵＴＭ中的坐标；（６）基于航路点的无人机性能自动校验；（７）对地形间隔快速检验；（８）视线和卫星可见性检测；（９）一个Ｃ波段可视数据链或者一个超视距用的Ｋｕ波段的卫星数据链。
３关键技术及典型解决方案３．１友好的人机界面为更好地控制无人机，地面控制站采用了各种形式的ＧＣＳ，以便对无人机的飞行状态和任务设备进行监控。
ＧＣＳ为操作员提供一个“友好”的人机界面，帮助操作员完成监视无人机、任务载荷及通信设备的工作，方便操作员规划任务航路、控制无人机、任务载荷及通信设备。
人机界面的设计原则：（１）一致性。
提示、菜单和帮助应使用相同的术语，其颜色、布局、大小写、字体等应当自始至Ｍａｒｃｈ２０１０Ｖ０１．４１Ｎｏ．１（ｓｅｒｉａｌＮｏ．１３８）航空电子技术ＡＶＩＯＮＩＣＳＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ终保持一致。
（２）允许熟练用户使用快捷键。
（３）提供有价值的反馈。
（４）设计说明对话框以生成结束信息。
操作序列划分成组，每组操作结束后都应有反馈信息。
（５））允许轻松的反向操作以减轻用户的焦虑，鼓励用户大胆尝试不熟悉的选项和操作。
（６）支持内部控制点。
某些有经验的用户可以控制系统，并根据操作获得适当与正确的反馈。
（７）减少短时记忆。
由于人凭借短时记忆进行信息处理存在局限性，所以要求显示简单。
３．２操作员的培训当代无人机操控回路的主导者仍然是人，为此人一机完善交互是ＵＡＶ有效执行任务的重要环节，操控者必须能在紧急时刻快速、正确地发出操控指令，稍误，则丧失战机或引发事故，因此，操控人员的素质与技能水平培训也是一个关键问题。
ＵＡＶ操控人员的培训无法像有人军机那样通过飞行训练和实弹演习完成，而需要依靠一系列仿真技术来实现，其中重点要研究解决的仿真技术项目有：（１）虚拟座舱及操控设备。
重点要解决的是虚拟现实环境的构成、系统建模仿真技术和数字传输的快捷、准确、可靠和畅通。
操控人员使用类似有人驾驶飞机的同种仪表设备（包括按钮、手柄、开关等）和软件，以体验同样的感观效果；（２）人为仿真故障和误差的设置、建模与注入技术；（３）创立实时逼真飞行动画技术、全息显示技术；（４）人一机权限与功能分配，任务规划和任务管理方法研究与训练。
（５）实时评价技术包括对飞行性能、导航定位、飞行品质、作战效果以及电磁信号等确定明确的评估标准。
操控人员要熟练掌握，做到判断正确，操控实时、准确。
３．３一站多机的控制地面站目前正向一站多机的方向发展，即指一个地面站系统控制多架、甚至是多种无人机。
未来无人机地面站将朝着高性能、低成本、通用性方向发展，所以一站多机是发展趋势，这也对地面站的显示和控制提出了更严格的要求。
３．４开放性、互用性与公共性（１）“开放性”指的是不必对现有系统进行重新设计和研制就可以在地面控制站中增加新的功能模块。
这种开放性的定义和要求使得模块化的设计和实现方法成为地面控制站设计和实现的最佳途径。
各模块间的功能具有一定的独立性而组合在一起，又能实现整个系统的功能。
这种设计思路不仅可通过增加新的模块来扩展功能，也可以根据任务的不同对模块进行实时的添加或者屏蔽。
可以美国海军的通用无人机地面控制站的ＴＣＳ战术控制系统为例（如图３所示）来说明。
ＴＣＳ战术控制系统提供了一个开放式体系结构软件，能够控制多种不同类型的海上／岸上计算机硬件，实现任务规划、指挥与控制以及情报数据接收和分发等功能。
图３ＴＣＳ地面控制站（２）“互用性”指的是地面控制站能控制任何一种不同的飞行器和任务载荷，并且能够接入连接外部世界的任何一种通信网络。
互用性现在已经成为各国发展无人机系统的一个重要思考点。
随着网络中心战思想的提出，无人机群的任务必须配合并融入整体作战任务之中，“互用性”的思想正是对这一发展趋势的指导。
（３）“公共性”指的是某个地面控制站与其它的地面站使用相同的硬件及部分或者完全相同的软件模块。
提出公共性的目的在一定程度上也是为了实现地面站的资源通用，便于维护修复。
地面站作为整个无人机系统中最隐蔽的子系统，是很少无人机地面站发展综述作者：周焱， ZHOU Yan作者单位：中国航空无线电电子研究所,上海,200233刊名：航空电子技术英文刊名：AVIONICS TECHNOLOGY年，卷(期)：2010,41(1)被引用次数：7次1.孙伟无人机发展的新特点和面临的问题[期刊论文]-国际航空 2006(3)2.G Natarajan Ground Control Stations for Unmanned Air Vehicles 20013.张治生无人机地面站系统设计与开发[学位论文] 20074.张玉刚无人作战飞机地面控制系统人机界面设计与仿真系统开发[学位论文] 20065.徐正荣无人战斗机述论[期刊论文]-飞机设计 2002(04)6.张实平美军无人机地面控制系统最新发展 20057.JK Tomjian CDE Dave Falk deputy Program Manger8.吕震宇无人战斗机发展综述 20059.黄晓娟;景小飞21世纪军用无人机的发展趋势[期刊论文]-航空科学技术 2002(3)10.冯琦;周德云军用无人机发展趋势[期刊论文]-电光与控制 2003(02)1.吴成富.王睿.陈怀民.段晓军.WU Cheng-fu.WANG Rui.CHEN Huai-min.DUAN Xiao-jun无人机导航地面站软件研究[期刊论文]-机械与电子2009(4)2.田峰.杜洪根.Tian Feng.Du Honggen无人机地面站控制系统设计[期刊论文]-计算机测量与控制2005,13(11)3.李南.葛卫丽.LI Nan.GE Weili小型无人机地面站导航显示系统设计[期刊论文]-现代电子技术2008,31(5)4.张治生无人机地面站系统设计与开发[学位论文]20075.贺光霞.HE Guang-xia基于GIS的无人机地面控制站的实现[期刊论文]-无线电工程2007,37(2)6.张治生.陈怀民.吴成富.吴佳楠.ZHANG Zhi-sheng.CHEN Huai-min.WU Cheng-fu.WU Jia-nan无人机地面站控制台软件设计[期刊论文]-测控技术2007,26(4)7.马少瑛.乌仁格日乐VC++环境下无人机地面站的设计与实现[期刊论文]-黑龙江科技信息2009(19)8.许威SUAV便携式地面站研究[学位论文]20069.胡晓锋.贾秋玲.闫建国.孙成.HU Xiao-feng.JIA Qiu-ling.YAN Jian-guo.SUN Cheng无人机三维视景仿真系统实现[期刊论文]-测控技术2010,29(6)1.祁圣君.王婷.王锋无人机地面站人机工效综合评价研究[期刊论文]-航空工程进展 2013(4)2.王亮.康凤举.杨琰.陈怀民变形无人机地面站一体化设计方法[期刊论文]-飞行器测控学报 2013(1)3.李大健.贾伟.齐敏.田晓雄无人机地面控制站设计与应用[期刊论文]-计算机测量与控制 2011(6)4.柴立功.樊甫华.董世友.张波无人机群通用控制站的技术需求分析[期刊论文]-无线电工程 2013(10)5.李增彦.李小民.刘新海便携式无人机地面控制站设计与实现[期刊论文]-中国测试 2014(1)6.何苏勤.刘学无人机巡检链路数据传输系统的设计与实现[期刊论文]-实验技术与管理 2012(9)7.张欣.龚诚浮空器的发展及其对航空电子综合技术的挑战[期刊论文]-航空电子技术 2011(4)引用本文格式：周焱.ZHOU Yan无人机地面站发展综述[期刊论文]-航空电子技术 2010(1)。