無人機測控系統(tǒng)除了在功能上滿足更加先進的要求之外，還需要具有著更小的體積，更輕的重量以及更低的功耗。

戰(zhàn)場情況瞬息萬變，無論遙測遙控，實時性都是至關重要的，具有著更短的延時效果，將是評價一套無人機測控系統(tǒng)性能的重要指標。

協(xié)同作戰(zhàn)和互聯(lián)互操作以及一站多機與一機多站的需求，將實時產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，要求未來無人機的信道容量應當數(shù)倍于當下無人機測控系統(tǒng)。

軍事作戰(zhàn)中，保密至關重要，這也便對無人機的測控鏈路的保密性能提出了更高的要求，讓敵人無法破譯的通信技術才是合格的通信技術。

戰(zhàn)場上甚至普通的環(huán)境中都極有可能充滿著各種各樣的電磁干擾，只有能夠適應惡劣環(huán)境中傳輸數(shù)據(jù)的鏈路才能夠應用于作戰(zhàn)系統(tǒng)。

相比于傳統(tǒng)的天線而言，智能天線利用信號統(tǒng)計檢測理論，估計理論和最優(yōu)控制理論，自動形成多個高增益的空間窄波束，跟蹤移動用戶，并抑制波束以外的噪聲和干擾。而自適應陣列智能天線作為智能天線發(fā)展主流，已經(jīng)逐漸走向了應用，其原理是使一組天線和對應的收發(fā)信機按照一定的方式排列和激勵，利用波的干涉原理產(chǎn)生強方向性的輻射方向圖，使用DPS方法使主瓣自適應的指向移動臺方向，從而提高信號的載干比，降低發(fā)射功率等目的。技術上最重要的部分在于基帶處理，所采用的是復雜的自適應算法。

與傳統(tǒng)的全向機載天線相比其具有如下優(yōu)點：

1、功耗低，重量及體積較小，能夠更好的融合到機身外形設計當中，對于氣動以及隱身性能都是至關重要的；

2、高增益，傳統(tǒng)的全向天線的增益只有0dB左右，而智能天線陣的增益能夠高達8dB左右；

3、具有良好的抗干擾性能，發(fā)射方直接指向接收方，后瓣和旁瓣則是對應干擾方向，由于這種天線具有著較小的后瓣和旁瓣，所以具有著很好的抗干擾性能。

下面給出一種典型的自適應智能天線陣的工作方式：

1、對所有來自天線的信號進行取向，并且轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，存儲在內(nèi)存上；

2、空分多址處理器對來自多個天線的信號進行分析得知信號來源的位置，并且確定有用信號或者干擾源。

3、處理器計算信號的組合方式，進行疊加處理，使所需系統(tǒng)信號系數(shù)相對于其他信號大大增強；

4、進行模擬計算，使天線陣多個信號相互干涉，最終發(fā)射的信號在特定的空間方位達到最強。

在自適應智能天線的基礎上，采用空分多址，能夠在空間形成多個信道，這樣便可以與每一個系統(tǒng)通過單獨的通信信道——空間信道進行傳輸，并且每個空間信道均是雙向的。由于每一個空分系統(tǒng)又可以進行頻分，進而進行時分和碼分，從而產(chǎn)生大量的信道。這就能夠在有限的頻譜范圍內(nèi)，支持更多的系統(tǒng)，并且由于不同的信道是針對不同的用戶，具有較強的抗干擾性能，從而為協(xié)同作戰(zhàn)和互聯(lián)互操作打下了基礎。

雖然智能天線陣能夠在一定程度上彌補微波通信的弊端，但是隨著空天一體化以及協(xié)同作戰(zhàn)，互聯(lián)互操作的需求日益提高，對于數(shù)據(jù)傳輸速度，傳輸量以及保密性能都具有著更高一層的要求。

相較于傳統(tǒng)的微波通信技術而言，激光通信具有通信容量大，保密性強，體積小，重量輕，功耗低等優(yōu)點，能夠滿足無人機通信速率高的要求，并且能夠減少載荷體積和功耗，提高使用壽命。有理由相信，激光通信會逐漸的取代微波通信，應用于無人機測控系統(tǒng)當中。

激光通信主要由接收機、發(fā)射機和跟蹤瞄準分系統(tǒng)組成。發(fā)射機和接收機相互配合完成通信功能，實現(xiàn)高帶寬、高實時、低誤碼率通信同時利用光束整形光學系統(tǒng)將通信光以接近衍射極限微小束散角發(fā)射和接收，是激光通信的主體部分。而跟蹤掃描分系統(tǒng)的主要任務則是實現(xiàn)發(fā)射機和接收機之間的初始對準功能以及高精度的動態(tài)跟蹤功能，其精度要求通過優(yōu)化能夠達到散射角的八分之一以內(nèi)，實現(xiàn)動態(tài)跟蹤精度達到微弧度量級，是激光通信的關鍵技術，也是在技術上需要攻克的難點。

2003年8月，清華大學的陳非凡教授等人提出了一種基于光路可逆原理和moems技術的自動跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過新型的微型激光陣列器件來實現(xiàn)的。它是將眾多微型激光器和微型激光探測器呈交錯陣列排布集成于同一平面內(nèi)，用moems技術集成到同一器件中，構成一個新型的激光陣列器件，并置于透鏡焦平面上。由于透鏡焦平面上的點發(fā)射的光通過透鏡變換都將向著特定的方向發(fā)射平行光，反之亦然。移動目標自動捕獲和跟蹤通信的過程是：通信時，激光平行入射后經(jīng)過凸透鏡后將聚焦到激光陣列器件上的某一點，這一點唯一地對應一個特定入射角度（激光入射方向和透鏡主軸形成的角度）的平行激光，所以將確定這個點在激光陣列器件中的位置的過程稱為目標自動捕獲過程。目標捕獲以后，選通陣列器件上離目標捕獲點最近的激光器，發(fā)射回應激光，即可沿著入射激光的原光路返回給通信對方，實現(xiàn)自動跟蹤的激光移動通信，將這一過程稱為目標自動跟蹤過程。整個通信的過程就可以劃分為目標自動捕獲加目標自動跟蹤的循環(huán)過程。結合光學的特性進行推導，在實際應用中，將激光陣列器件安裝在與透鏡焦平面相隔一定距離的位置。這便使得出射的激光具有一個小的發(fā)散角，而這個小角度也被證明了剛好覆蓋由于相鄰器件間隙引起的角度誤差。

由此，只要發(fā)射機與接收機在彼此的視角覆蓋范圍內(nèi)，便能夠?qū)崿F(xiàn)自動跟蹤定位的通信，對于要求大視角的情況，我們可以將其與傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)伺服電機相結合，既保證了全方位、大視角的通信，又能夠提高反應速度。

采用激光通信，無論是在通訊容量、通訊速率還是抗干擾等性能上上都要優(yōu)于傳統(tǒng)的微波通信，是未來測控技術發(fā)展的必然趨勢，但是相較于微波通信而言，技術上還是存在諸多不足之處，有待進一步的提高。

目前在通信中比較常見的編碼方式主要有線性分組碼、卷積碼、級聯(lián)碼、Turbo碼以及LDPC碼，給出這幾種編碼方式的主要性能介紹。

通過以上比較可以看出，Turbo碼和LDPC碼分別作為第三代通信和第四代通信的代表，在信道環(huán)境較差的情況下依然能夠具有著較好的性能，并且是最接近香農(nóng)定理的編碼方式。在未來無人機的通信系統(tǒng)中，一定會占有著主要的地位。

此外，混沌理論在通信系統(tǒng)中也得到越來越多的應用，混沌與一般的隨機性不同在于，在沒有外界隨機因素的情況下，因系統(tǒng)條件對初始狀態(tài)的敏感依賴性而產(chǎn)生的一種內(nèi)在的隨機過程。其具有以下四大特點：

1、隨機性，即只要選取的方程參數(shù)在混沌區(qū)，方程輸出的序列即為混沌；

2、確定性，混沌是由確定的方程產(chǎn)生的，只要初值和方程參數(shù)確定，那么便可以進行還原；

3、遍歷性，混沌變量在一定的范圍內(nèi)，按照其一定的規(guī)律，不重復的遍歷所有狀態(tài)；

4、初值敏感性，即便初值只有很小的差異，經(jīng)過多次迭代之后，序列值將會有很大的差異；

考慮到無人機通信系統(tǒng)的特點以及要求，結合混沌理論在通信中的發(fā)展，可以得出以下推論：

1、遙控數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)量相對較小，選擇Turbo碼，遙測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量相對較大，選擇LDPC碼；

2、應用混沌理論設計Turbo碼的交織器以及LDPC碼的校驗矩陣，大大的提高通信的保密性；

3、應用混沌理論優(yōu)化編碼和譯碼算法，提高編碼和譯碼效率，降低延時。

測控技術是當今科學界研究的熱門技術，這便給了無人機測控系統(tǒng)的研究提供了更多的途徑和更加先進的理論依據(jù)，我們應該本著應用成熟技術、發(fā)展先進技術、規(guī)劃突破性技術的思路不斷提高無人機的測控系統(tǒng)。將先進的技術有機的融合到現(xiàn)有的技術當中，實現(xiàn)逐漸過渡，既匹配現(xiàn)有的技術條件，又能夠朝著未來趨勢的方向發(fā)展。