面向无人机应用的低轨卫星通信技术适航分析

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023117

电信科学 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (6): 96-104.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2023117

面向无人机应用的低轨卫星通信技术适航分析

何耀宇, 张超

清华大学航天航空学院航空宇航电子系统实验室，北京 100084

修回日期:2023-05-29 出版日期:2023-06-20 发布日期:2023-06-01
作者简介:何耀宇（1981- ），男，清华大学航天航空学院航空宇航电子系统实验室博士生，主要研究方向为适航审定技术、5G航空应用、涡旋电磁波传输等
张超（1978- ），男，博士，清华大学航天航空学院航空宇航电子系统实验室教授，主要研究方向为航空宇航电子系统、空间通信、导航、探测、制导、涡旋电磁波传输与探测等
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61731011);广东省科技厅重点项目(2019B010157001)

Airworthiness analysis of low earth orbit satellite communication technology for UAV application

Yaoyu HE, Chao ZHANG

Labs of Avionics, School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Revised:2023-05-29 Online:2023-06-20 Published:2023-06-01
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61731011);Science and Technology Key Project of Guang-dong Province(2019B010157001)

摘要/Abstract

摘要：

随着无人机和低轨卫星技术的高速发展，空天地海一体化网络推动了远程物联网在无人平台上的广泛应用。面对无人机加装低轨卫星通信系统应用需求，首先需要考虑其加装系统后的安全性，相应适航方法成为应用开发的前提条件。首先介绍了无人机系统适航的概念和意义，之后对低轨通信卫星技术和无人机联网应用进行了论述，并提出了相应的适航审定方法。同时给出了无人机加装低轨卫星通信系统适航审定的相关理论，分析了面向无人机应用的低轨卫星通信技术的审定基础，并论证了所提出的适航符合性验证方法的正确性和有效性。

关键词: 无人机, 低轨卫星, 远程物联网, 适航

Abstract:

With the rapid development of unmanned aerial vehicle (UAV) and low earth orbit (LEO) satellite technology, the integrated network consisted of the space, air, ground and sea has promoted the wide development of Internet of remote things (IoRT) on the UAV platform.Confronting the application demand of UAV with LEO satellite, the corresponding flight safety of UAV needs to be considered firstly, and the airworthiness of UAV has become the top priority of the technical application.The significance of the airworthiness of the UAV system was introduced and the technology of LEO satellite with UAV was summarized.Moreover, the related airworthiness programs of UAV equipped with LEO communications system were proposed.Meanwhile, based on the comprehensive analysis of UAV oriented LEO satellite technology, the means of compliance (MOC) on the airworthiness theory has been carried out.

Key words: UAV, LEO satellite, IoRT, airworthiness

中图分类号:

TP393

何耀宇, 张超. 面向无人机应用的低轨卫星通信技术适航分析[J]. 电信科学, 2023, 39(6): 96-104.

Yaoyu HE, Chao ZHANG. Airworthiness analysis of low earth orbit satellite communication technology for UAV application[J]. Telecommunications Science, 2023, 39(6): 96-104.

图/表 6

图1

表1

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参考文献 20

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等级	危害程度	定义
Ⅰ	灾难级	与其他载人航空器或无人机空中相撞，造成人员伤亡、装备损毁或环境不可逆变的损坏（第一类危害）
		不可控条件下无人机被捕获、击落、坠毁等造成地面人员伤亡、装备损毁、信息泄露等（第二类危害）
Ⅱ	严重级	可控条件下无人机坠机，造成装备损失或严重受损、地面人员受伤等严重但可逆的环境破坏等（第三类危害）
Ⅲ	重要级	无人机部分受损、地面控制站机组人员轻度伤害、装备严重损坏、任务中止、环境破坏等（第四类危害）
Ⅳ	轻微级	轻于Ⅲ类的人员受伤、负担加重、装备受损或环境轻度破坏等（第五类危害）

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