以下是无人机测控系统通用要求，涵盖系统组成、国际/国内标准、子系统功能、通信协议、安全性、可靠性及扩展性等核心维度：
一、无人机测控系统组成要求
无人机测控系统由三大部分构成：
地面控制站：指挥中心，负责任务规划、飞行管理、载荷控制、链路监控、数据记录与回放。
硬件要求：加固计算机、高亮显示器、数据链终端、电源模块、操作手柄等集成于便携式三防箱。
功能扩展：支持气象监测、空域协调通信接口。
数据链：实现地-空双向数据传输，包括遥控指令发送与遥测数据接收。
性能指标：通视条件下通信距离≥5km，测控延时≤20ms，误码率≤10⁻⁶。
机载设备：
传感器(陀螺仪、加速度计、GPS模块等)实时采集环境数据;
执行器与飞控系统执行地面指令。
二、国际/国内标准要求
国际标准（ISO/IEC/NATO）
ISO标准：
ISO 21384-3:2023：无人机操作程序规范;
ISO 24355:2023：民用小型多旋翼无人机飞行控制系统通用要求;
ISO 15964:2025：无人机检测与避障系统标准。
NATO标准：
STANAG 7085：定义三类数据链(模拟/点对点数字/广播数字链)的互操作性，支持多无人机协同;
STANAG 4586：无人机控制系统接口标准，确保北约体系内互通。
国内标准
GB/GJB标准：
GJB 3060-1997：无人机电气系统通用规范;
GJB 5887-2006：无人机任务设备通用要求;
DL/T 1578-2021：电力巡检无人机通信性能测试方法。
行业规范：
公共安全无人机需满足电磁兼容性(GJB1389)、隐身性能(噪音≤55dB)及双电机失效仍可安全降落。
三、子系统功能要求
| 子系统 | 核心功能 | 详细要求 |
|---|---|---|
| 地面控制站 | 任务规划、飞行监控、数据管理 | – 实时显示飞行轨迹、传感器数据；<br>- 支持航路仿真与应急重规划。 |
| 数据链 | 遥控/遥测传输、图像回传 | – 自适应跳频抗干扰；<br>- 支持RS422/以太网/光纤接口。 |
| 机载设备 | 环境感知、指令执行 | – 飞控系统需通过ISO 24355认证；<br>- 冗余设计保障单点故障安全。 |
四、通信协议要求
协议架构：
采用分层模型(应用层、格式层、链路层、物理层)确保互联互通。
数据传输规范：
帧结构：动态复接帧(报头+用户数据)，报头含地址/加密/校验信息，用户数据区按任务动态配置;
波形标准：
工作频段：统一频点与步进规则;
调制编码：支持BPSK/QPSK/LDPC/Turbo等;
传输速率：例如4.096Mbit/s速率下帧长2560Byte，周期5ms。
接口协议：
地面站与指控系统间采用XML描述通信协议，支持动态解析与组包;
机载设备接口支持RS422/1553B/FC等标准。
五、安全性与可靠性要求
安全性设计：
故障检测机制：实时监控参数，自动触发返航/降落;
冗余要求：动力系统需支持双电机失效后安全降落;
加密传输：采用AES-256加密无线电通信。
可靠性验证：
环境适应性：通过温湿度、防尘、盐雾测试;
寿命指标：平均无故障工作时间≥50小时;
概率要求：旋翼无人机需保证单执行器故障不影响安全飞行。
六、兼容性与扩展性要求
硬件兼容：
支持多型号无人机/传感器接入，提供标准化驱动接口;
地面站兼容Linux/Unix/Windows系统。
软件扩展：
模块化设计：飞控/通信/数据处理模块独立可替换;
支持微服务架构，便于功能升级;
OTA升级能力，适配5G/卫星通信。
系统规模：
支持100-500节点动态扩展，故障恢复时间≤5秒。
七、结论
无人机测控系统的通用要求是安全可靠、标准统一、灵活扩展的综合体现：
安全核心：冗余设计+实时故障响应(引用);
协议通用性：动态帧结构+软件无线电技术实现多机型兼容(引用);
生态适配：模块化架构支持未来传感器/通信技术迭代(引用)。
注：部分国内标准(如GJB 3060-1997)需结合最新行业实践更新，尤其注重与国际标准(如ISO 21384系列)的协同。
