无人机通信链路抗干扰手段探析
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无人机电磁干扰分析及抗干扰技术研究无人机作为一种新兴的飞行器,目前已经被广泛应用于军事、民用、科研等多个领域。
然而,在无人机飞行的过程中,很可能会遇到电磁干扰的问题,导致无人机的稳定性和安全性受到影响。
因此,对无人机电磁干扰进行分析和探究,探索抗干扰技术,具有重要的现实意义和应用价值。
一、无人机电磁干扰的来源及特点1.1 无线电发射干扰无线电发射干扰是无人机电磁干扰的主要来源之一,主要包括雷达干扰、通信干扰、电子对抗干扰等。
这些干扰源具有很强的发射功率和电磁辐射能力,容易对无人机造成的电磁波干扰。
1.2 电力设备干扰在无人机附近,存在大量的电力设备,如变电站、高压电线等,这些设备也会产生强电磁场,对无人机造成干扰。
同时,各种电子设备的开关过程中,也会产生快速变化的电磁场,可能对无人机造成干扰。
1.3 大气层干扰大气层中存在着各种类别的电离体和电荷,在无人机高速飞行时,会对飞行器产生影响,如爆炸性电离和大气辐射等干扰。
二、无人机电磁干扰的影响2.1 对飞控系统的干扰由于无人机所采用的飞控系统大多为电子控制系统,而电子控制系统对于电磁场的敏感度很高,因此当其他电磁场干扰无人机时,会造成飞行器的稳定性和控制性能受到影响,甚至导致飞行器失控或坠毁。
2.2 对导航系统的干扰无人机的导航系统包括GPS系统、惯性导航系统等,而这些系统也同样具有电子控制部件,在电磁干扰的情况下,会出现导航定位偏移、导航数据丢失等问题,影响无人机的飞行效果和导航精度。
2.3 对传输数据的干扰无人机的云台摄像、图传等设备,采用的主要是无线传输技术,而在电子干扰的情况下,会导致数据传输不畅,图像模糊和丢失等问题,影响无人机的监测和控制效果。
三、抗干扰防御技术研究3.1 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是一种稳定、可靠的无人机干扰防御手段之一。
它通常采用一定的金属材料来隔离无人机与外界电磁场的接触,保证飞行器的稳定性。
同时,还可以采用一些特殊材料进行隔离,通过光学折射和化学变化等方式抑制电磁辐射。
无人机通信链路抗干扰问题研究35Internet Communication互联网+通信无人机在军事领域具有很大的应用优势,但是面对日渐复杂的电磁环境,需要对其通信链路抗干扰手段进行分析,降低电磁因素对无人机的干扰,提高无人机工作稳定性和可靠性。
针对无人机通信链路特点,需对各项干扰因素进行分析,从技术、设计以及应用多个角度着手,保证所选抗干扰手段的有效性。
一、无人机通信链路干扰问题1、遥测遥控信号干扰。
1.分布式干扰。
在无人机工作区域内,存在众多体积小、重量轻、成本低的小型电子干扰机,由程序控制,能自动实现对选定军事电子设备进行干扰。
同时,其分布具有很大的随机性,可产生多方向干扰扇面,对无人机产生大区域压制性干扰。
如果干扰方向数据不小于自适应凋零天线阵阵元数目时,自适应调零控制将会失效。
2.远程超大功率多信道干扰。
利用空间功率合成技术、智能天线技术与相控阵技术,来实现对无人机通信链路关键节点的干扰。
此干扰不仅具有很宽的使用频段,还具有避免抵近干扰危险性的特点。
2、GPS 导航系统干扰。
GPS 卫星无线电导航信号,选择低信噪比的扩谱调制传输方式。
GPS 军码信号编码所需周期较长,就目前应用现状来看,很难产生足够大功率干扰信号来抵消GPS 接收机扩频增益。
最为常见的无线电导航干扰,如转发瞄准、宽带阻塞与离散拦阻式等干扰方法,主要采用:1信息干扰,既通过发射大功率杂波信号来干扰导航信息的正确获取和使用;2信息源摧毁,导致整个导航系统瘫痪。
二、无人机通信链路抗干扰手段1.应用抗干扰技术。
选择自适应天线阵并结合扩频技术,来提高无人机通信抗干扰性能,主要包括自适应阵处理、扩频处理和中心处理计算机三部分[1-2]。
第一,自适应阵处理部分。
电磁环境对无人机的干扰,主要作用对象是情报传输系统的收信系统,自适应阵处理技术的应用,对接收的信号和干扰进行自适应处理,有效估计信号的来源,对天线阵的发射方向进行自适应调整,使其对准接收信号主向,确保自适应天线阵可以有效发射。
无人机抗干扰技术的研究与应用第一章引言随着科技的迅速发展和无人机应用的不断推进,无人机抗干扰技术的研究和应用也日益受到重视。
因为在无人机使用过程中,频繁的干扰会严重影响无人机的正常工作,甚至导致无人机失控而带来重大安全风险,因此抗干扰技术也成为了无人机研究中的重要课题。
本文将在当前无人机市场形势下,重点对无人机抗干扰技术的研究现状和最新进展进行分析,并对其在实际应用中存在的问题和解决方案进行探讨。
第二章无人机抗干扰技术研究现状2.1 无人机干扰的类型及特点在无人机飞行过程中,除了受到气流、地形、气压等因素的影响外,经常还会受到电磁干扰、雷达干扰、GPS干扰、热点干扰等多种类型的干扰,这些干扰会对无人机造成严重的影响。
其中电磁干扰是最为常见的一种干扰,主要包括电磁场干扰、电磁波干扰等,会使无人机的电子设备出现异常,引起系统故障或者短路等问题,进而影响无人机的正常飞行。
雷达干扰主要是通过反射雷达信号的干扰来影响无人机接收信号,引起GPS误差或者失效问题,而GPS干扰则是通过人为干扰GPS信号来影响无人机飞行定位。
热点干扰则是指物理层和数字层交互过程中的干扰,会影响无人机通信质量和通信距离。
2.2 无人机抗干扰技术的现有研究针对目前无人机面临的各类干扰,学者们对无人机抗干扰技术进行了广泛研究。
例如,对于无人机受到的电磁干扰问题,研究人员通过对无人机系统进行改进,采取抗干扰设计等方式,大大缩减了电子系统的容易受到外界影响的范围,提高了其无人机电子系统的应对能力,以确保其正常运行。
在雷达干扰方面,学者通过对无人机的信号处理算法进行优化,避免了无人机受到雷达干扰而导致飞行偏离等问题发生,同时加强了GPS信号的定位精度,提高了无人机的定位能力。
对于热点干扰,则是通过在无人机通信协议中加入差错检测等机制,提高了无人机通信质量和通信距离。
第三章无人机抗干扰技术最新进展3.1 无人机抗干扰技术的发展趋势在当前我国无人机市场竞争日趋激烈的前提下,无人机抗干扰技术也在不断发展和完善。
小型无人机通信干扰系统的研究小型无人机通信干扰系统的研究摘要:本文针对日益增多的小型无人机造成的通信干扰问题进行了研究。
首先分析了小型无人机对通信的干扰机理,发现其主要是通过频率干扰、信号干扰和电磁辐射干扰等方式对周围通信设备造成影响。
随后通过实验设计,测量了不同类型的小型无人机对通信干扰的影响程度,分析了其对信号质量、传输速率和距离等方面的影响。
最后,本文提出了一系列针对小型无人机通信干扰的解决方法,包括信号频率优化、抗干扰信号处理、电磁辐射屏蔽等方案。
关键词:小型无人机;通信干扰;频率干扰;信号干扰;电磁辐射干扰;解决方案1. 引言近几年来,随着无人机技术的不断发展,小型无人机的普及率越来越高。
虽然小型无人机在军事、民用和商业等诸多领域均有广泛应用,但其也带来了一系列问题。
其中最突出的问题之一就是通信干扰,即小型无人机对周围通信设备造成的干扰。
这种干扰通常表现为频率干扰、信号干扰和电磁辐射干扰等形式,会严重影响通信质量和通信的可靠性。
为了解决小型无人机通信干扰问题,需要对其干扰机理和影响程度进行深入研究,并提出相应的解决方案。
本文将从以上两个方面出发,分析小型无人机对通信设备的干扰机理和影响程度,并提出一些有效的解决方案。
2. 干扰机理分析2.1 频率干扰频率干扰是指小型无人机对通信设备使用的频率进行干扰。
通常情况下,小型无人机所使用的频率与通信设备使用的频率相近,因此容易对其产生影响。
例如,在使用航拍无人机进行拍摄时,其所占用的频率会与周围的通信设备发生冲突,从而导致通信的中断或质量下降。
2.2 信号干扰信号干扰是指小型无人机对通信信号的传输和接收产生的影响。
例如,在使用定位设备时,小型无人机的电磁辐射会对其产生影响,从而导致定位精度下降或完全无法定位。
2.3 电磁辐射干扰电磁辐射干扰是指小型无人机产生的电磁辐射对通信设备的影响。
由于小型无人机的轻便特性,其所搭载的电子、电路和电池等设备往往设计得精简简洁,导致其产生的电磁辐射较为明显。
无人机抗干扰通信技术研究近年来,无人机在军事、民用、商业等领域快速发展。
无人机具有优异的航行性能和强大的任务适应性,广泛应用于侦察、目标打击、灾害救援、民用航拍等领域。
然而,无人机的通信系统容易受到外界干扰,从而影响无人机的飞行和任务执行。
因此,研发无人机抗干扰通信技术,成为无人机研究领域的一个热点话题。
一、无人机通信系统概述无人机通信系统包括控制通信和数据通信两个部分。
控制通信主要通过电台、地面站、中继器等设备,控制和调度无人机飞行。
数据通信则通过图传设备将图像和数据传回地面站,并通过云计算技术实现图像处理和数据解析。
目前,无人机通信系统主要采用无线电通信方式。
频谱资源非常有限,常常导致通信干扰问题。
二、干扰对无人机的影响干扰对无人机通信系统的影响主要表现在五个方面。
1、通信内容受到干扰干扰有可能改变无人机通信信号的频率、相位、幅度、时序等特征参数,导致通信内容发生错误或丢失。
2、通信丢失干扰信号可能会覆盖无人机通信信号,导致通信信号丢失,无法到达目的地。
3、通信延迟由于干扰信号与无人机通信信号存在直接或间接的相互作用,造成通信信号传输延迟,从而影响无人机的运行和任务执行。
4、无人机与地面站间的通信中断干扰导致地面站与无人机之间的通信中断,可能导致无人机失去参考系,从而失去控制,发生事故。
5、数据丢失干扰还会影响数据传输,导致数据丢失或错误,从而影响无人机任务的执行。
三、无人机抗干扰通信技术的研究现状无人机抗干扰通信技术的研究主要集中在两个方面,分别是硬件技术和软件技术。
1、硬件技术硬件技术主要采用以下方法:(1)天线技术天线技术是提高无人机通信系统抗干扰能力的重要方法之一,通过对天线进行优化设计,可以提高天线的抗干扰和抗多径传播能力。
(2)功率控制技术功率控制技术是保障无人机通信质量的重要手段之一,通过控制无人机发射功率的大小和方向,可以有效降低通信干扰对无人机通信的影响。
(3)频率调谐技术频率调谐技术是提高无人机通信抗干扰能力的重要方法之一,通过对无人机通信信号进行频率调谐,可以实现抗干扰、抗多径传播的功能。
小型无人机通信干扰系统的研究随着无人机技术的迅速发展,小型无人机的使用越来越普遍。
然而,无人机的广泛应用也引发了一些问题,其中之一就是无人机的通信干扰问题。
由于小型无人机通信干扰可能导致通信中断、数据丢失等问题,因此研究小型无人机通信干扰系统成为了亟待解决的问题。
主要涉及以下几个方面:首先是干扰源分析。
无人机通信干扰的源头可以是无人机本身的通信设备,也可以是无人机附近的其他无线设备。
通过分析干扰源的类型、频率等参数,可以更好地了解干扰的特点,从而有针对性地采取措施。
其次是信号分析和检测。
对于小型无人机通信干扰系统,需要对干扰信号进行实时监测和分析。
通过对信号的频率、功率、调制方式等参数进行分析,可以及时发现干扰信号的存在,并采取相应的干预措施,以保证通信的可靠性。
再次是干扰抑制技术研究。
干扰抑制技术是解决小型无人机通信干扰问题的关键。
目前常用的干扰抑制技术包括频谱分析、自适应滤波、多径抑制等。
通过研究和改进这些技术,可以提高对小型无人机通信干扰的抑制效果,从而保障通信的正常进行。
最后是干扰对策制定。
针对小型无人机通信干扰问题,需要制定相应的对策,以减少干扰对通信系统的影响。
对策的制定包括了干扰源的隔离、通信设备的优化、信号处理算法的改进等方面。
只有制定出科学合理的对策,才能更好地应对小型无人机通信干扰问题。
综上所述,小型无人机通信干扰系统的研究是当前亟待解决的问题。
通过对干扰源的分析、信号的检测、干扰抑制技术的研究以及对策的制定,可以有效地减少小型无人机通信干扰对通信系统的影响,提高通信的可靠性和稳定性。
未来的研究还需要进一步完善和深入,以应对不断发展的无人机技术和应用需求。
无人机网络欺骗式抗干扰方法研究随着通信技术、计算机技术的不断创新以及人工智能技术的发展,无人机产业迎来快速增长的浪潮,无人机群体智能化的趋势愈发明显。
作为无人机群体智能化的基石,无人机网络受到广泛关注。
然而,伴随着无人机产业的发展,无人机网络遭受干扰攻击的事件频繁发生,干扰问题正逐渐成为阻碍无人机产业发展的新问题。
目前的抗干扰方法研究,主要聚焦于传输方与干扰方的对抗,论文考虑网络中的空闲节点的存在,提出欺骗式抗干扰方法,引入欺骗机制,让无人机网络中的空闲节点作为欺骗方伪装成传输节点,诱使干扰方对其进行干扰以吸引干扰功率,从而改善传输方的通信环境,提升传输性能。
考虑无人机网络中的不同通信场景,论文分别研究欺骗式抗干扰方法在无人机网络单传输对场景与多传输对场景中的应用。
论文首先研究欺骗式抗干扰方法在单传输对场景中的应用。
将此场景中的欺骗式抗干扰问题建模为斯塔克尔伯格博弈,对干扰方与欺骗方的策略进行分析,给出欺骗方的最优干扰欺骗策略。
随后考虑欺骗方缺少干扰方相关信息的情况,提出基于黄金分割搜索的干扰欺骗策略迭代算法。
仿真结果显示,单传输对场景中应用欺骗式抗干扰方法,能够取得良好的抗干扰效果,为无人机网络传输带来性能提升。
进一步地,本文将欺骗式抗干扰方法推广至无人机网络中的多传输对场景。
建立此场景中的欺骗式抗干扰模型后,对干扰方的干扰策略进行分析。
在此基础上研究欺骗方具有完全信息时的干扰欺骗策略,通过理论分析减小搜索范围后,提出基于模拟退火算法的干扰欺骗策略迭代算法。
随后针对欺骗方缺乏干扰方相关信息的情况,提出综合考虑收敛速度与收敛效果的干扰欺骗策略迭代算法。
两种算法都有着较好的收敛效果。
仿真结果显示,在多传输对场景中应用欺骗式抗干扰方法,能够取得良好的抗干扰效果,为无人机网络传输带来性能提升。
噪声对无人机通信系统的干扰分析一、无人机通信系统概述无人机通信系统是无人机技术中的重要组成部分,它负责无人机与地面控制站之间的信息传输。
随着无人机在事侦察、环境监测、物流配送等领域的广泛应用,其通信系统的稳定性和可靠性显得尤为重要。
然而,在实际应用中,无人机通信系统常常受到噪声的干扰,影响通信质量,甚至导致通信中断。
本文将对噪声对无人机通信系统的干扰进行深入分析。
1.1 无人机通信系统的基本组成无人机通信系统通常由发射端、接收端和传输介质三部分组成。
发射端负责将控制指令或数据信息编码后发送出去;接收端则接收来自发射端的信号,并进行解码以获取原始信息;传输介质则是信号传播的通道,常见的有无线电波、卫星信号等。
1.2 无人机通信系统的工作频率无人机通信系统的工作频率通常在UHF(超高频)、VHF (甚高频)或更高的频率范围内。
这些频率的选择与无人机的飞行高度、通信距离以及抗干扰能力有关。
1.3 无人机通信系统的应用场景无人机通信系统在多种场景下都有应用,包括但不限于事侦察、环境监测、农业喷洒、物流配送等。
在这些应用中,通信系统需要保证信息传输的实时性、准确性和安全性。
二、噪声对无人机通信系统的干扰分析2.1 噪声的来源与分类噪声是无人机通信系统中不可避免的现象,它可能来源于自然环境、电子设备、人为干扰等多种因素。
根据噪声的来源,可以将其分为白噪声、脉冲噪声、窄带噪声等类型。
2.2 噪声对信号传输的影响噪声会对无人机通信系统中的信号传输产生干扰,主要表现为信号的衰减、失真和延迟。
这些干扰会影响信号的接收质量,进而影响无人机的控制精度和任务执行的可靠性。
2.3 噪声干扰的机理分析噪声干扰的机理可以从信号与噪声的叠加、信噪比的降低、信号检测的困难等方面进行分析。
在信号与噪声叠加的过程中,噪声会掩盖信号的某些特征,使得信号难以被准确识别。
信噪比的降低会减少信号的有效信息量,增加误码率。
信号检测的困难则可能导致信号无法被正确解码,影响信息的传递。
无人机抗干扰方案的性能分析作者:钟咸来源:《电脑知识与技术》2021年第02期摘要:由于具有高移动性、部署迅速和低成本的优点,无人机广泛应用于无线通信。
为了确保无线通信的机密性和完整性,该文提出一种无人机在非法监视干扰情形下的安全方案。
合法发射机由无人机辅助,位置不断地调整优化,使得地面用户能够取得可达速率最优值,进一步提升通信的安全容量。
该文以合法系统的特性为理论依据来规划合法发射机的最优位置,在此基础上,合法接收机可以欺骗可疑监视器从而使得监听速率最小化。
关键词:无线通信;最优化模型;抗干扰中图分类号:TP3 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)02-0211-031 引言近年来,无线通信技术的迅猛发展使我们的日常生活奔向更加方便快捷高效的方向改善。
多输入多输出技术(I.E.MIMO)、全双工技术、中继技术等前沿科技取得了一系列的突破,带动了许多大数据高速率新兴无线业务的发展[1]。
通过畅联千里的高速传讯,在任意位置、任意时候以及任意用户之间都能得到即时有效的沟通,极大解放了因地域、时差等导致的条件限制。
然而,无线通信在带来种种便利的同时也带来了诸多安全问题。
由于无线传输介质的广播性与开放性,与有线通信相比,安全漏洞更容易影响无线通信质量[6],因此保障无线信道可靠性至关重要。
为了解决这个问题,一种传统安全方案是在网络层通过某组极难破解的密钥加密数据,牺牲复杂度,换取安全度[2]。
然而,在广泛使用的LTG/4G标准中,传统的加解密方案不足以满足数据的高速传输所需的实时性、精准度等要求。
另一方面,传统的加密算法主要基于有效期内难以破解密钥,并将其视为安全性能的重要屏障。
而量子计算机问世后,其在运算速度与复杂因式分解方面体现的卓越性能使得很多传统算法的安全性被极大削弱。
与此同时,致力于建立可靠信道的物理加密方法引起了国内外学者的广泛关注,目前主要有波束成形、人工噪声、无线携能通信、中继节点的设计等方案优化系统的安全容量。
无人机上行链路抗欺骗干扰技术研究随着无人机技术的不断发展和应用,无人机的控制和通信系统也面临着越来越多的安全威胁。
其中,抗欺骗干扰技术在无人机上行链路通信中起到了至关重要的作用。
本文将从无人机上行链路抗欺骗干扰技术的研究内容、方法和应用等方面进行阐述。
在欺骗干扰信号的检测和识别方面,研究人员通过分析欺骗干扰信号的特征和行为,设计出相应的检测算法。
其中,频谱分析技术是一种常用的方法。
通过对接收到的无人机信号进行频谱分析,可以发现频率偏移、频率跳变、频率扩展等异常行为,从而判断是否存在欺骗干扰信号。
此外,研究人员还可以利用机器学习算法,通过训练样本对欺骗干扰信号进行分类和识别。
在对抗欺骗干扰信号的技术方面,主要有两种方法:一是提高无人机系统的抗干扰性能,二是采用对抗技术。
提高抗干扰性能的方法包括采用高频带宽、高灵敏度的接收器,增加误码纠错码等措施,使得无人机能够更好地抵御干扰信号的影响。
而对抗技术则是指通过发送特殊的信号来对抗欺骗干扰信号。
例如,可以通过发送具有随机性质的干扰信号来破坏欺骗干扰信号的传输,使其无法正常工作。
除了研究无人机上行链路抗欺骗干扰技术的方法,研究人员还将其广泛应用于实际场景中。
无人机在军事、航空、交通等领域的应用越来越广泛,但受到的安全威胁也越来越多。
因此,无人机上行链路抗欺骗干扰技术成为了保障无人机通信安全的重要手段。
总之,无人机上行链路抗欺骗干扰技术的研究对于保障无人机通信安全具有重要意义。
通过采用合适的检测和识别方法,以及增强无人机系统的抗干扰性能,可以有效地防范和对抗欺骗干扰信号的威胁。
随着技术的不断进步,相信无人机上行链路抗欺骗干扰技术将在未来得到更加广泛的应用和发展。
无人机数据链系统抗干扰性能飞行试验技术研究无人机数据链因为其特殊的性质,极易受到干扰,造成无人机损毁的重大损失。
数据链系统抗干扰性能的好坏、是否具有强的抗干扰能力是能否取得电子战胜利的首要条件。
文章从抗干扰容限建模和试飞航线规划两个方面,对无人机数据链抗干扰能力的飞行试验方法作一些理论和工程上的探索,对于实际应用具有一定的指导意义。
标签:无人机数据链系统;抗干扰;飞行试验引言无人机的通信系统由数据链构成。
无人机系统(UAS)主要由数据链系统、任务控制站(MCE)和飞机平台(UA V)等三个主要部分构成。
数据链系统作为无人机的重要组成部分,是飞机与地面站系统联系的纽带,是无人机控制的通道。
典型的UAS数据链系统组成见图1。
UAS的操作/控制、情报信息分发/传输,甚至包括武器发射等主要工作都要借助数据链来完成,这也是UAS区别于有人机系统的一个重要特点,因此对于UAS来说,其数据链系统性能的优劣直接决定了整个UAS性能的优劣。
鉴于此,数据链系统也就成了整个UAS性能试飞的重点考核对象,例如在美国全球鹰(Global Hawk)无人侦察机的定型(OT&E)试飞过程中,数据链系统就进行了440h的专项试飞,占到总试飞小时数的18.7%[1]。
文章对评估验证无人机数据链系统抗干扰能力的飞行试验方法作一些理论和实际应用上的研究与探索。
2 无人机数据链系统信号特点及抗干扰技术分析[2]无人机数据链系统涵盖了从UHF~Ka波段的大部分无线电频段,并且针对不同的传输速率以及编码样式等因素,其抗干扰容限也都不尽相同。
从而对数据链系统抗干扰试飞提出了更为复杂的要求。
在航空通信中,现在一般采用基于扩频通信的抗干扰技术,包括DS、FH和DS+FH3种方式[3],从而衍生出一些典型的抗干扰技术。
2.1 实时选频技术在实时选频系统中,通常把干扰水平的大小作为选择频率的一个重要因素。
所以由实时选频系统所提供的优质频率,实际上已经躲开了干扰,可使系统工作在传输条件良好的弱干扰或无干扰的频道上。
无人机飞行器通信链路抗干扰性能比较研究作者:李银亮关鑫来源:《数字化用户》2013年第24期【摘要】近几年来,随着我国经济的不断发展,科学技术的为断创新,在军事方面关于无人机的研究与发展做了很多的投入。
一直以来,抗干扰能力是超宽带通信技术研究的重点,将超宽带通信技术应用在无人飞行器通信链上,建立超宽带通信系统模型与部分频带干扰型,运用计算机技术,对接收机采用不同干扰信号的接收方式,分析无人机飞行器通信链路抗干扰性能。
【关键词】通信链路;无人机飞行器;抗干扰性能脉冲的超宽带(UWB:Ultra Wide Band)通信技术,也称为脉冲无线电通信技术,它采用一种利用极短时间的脉冲携带比特信息的无线传输技术,具有高速率、低功耗、抗多径衰落能力强和较高的多径分辨能力等,因而抗多径干扰能力强。
因此,在未来的通信、计算机、军事以及其它应用到电子产品的领域都有广泛的应用前景,是近几年来学术界、军事界与工业界研究的热点[1]。
一、无人飞行器无人飞行器顾名思义无人驾驶的飞机,又称无人机(UAV,unmanned aerial vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制操纵的无人驾驶的飞机,是未来军事中一种不可缺少的武器装备,能够执行攻击、侦察、通信、监视、电子干扰等任务。
多架无人机编队组网需要实现协同控制、信息共享、实时通信等,是未来战争中重要的一种作战应用模式。
无人机飞行器表面具有多径干扰功能,确保多架无人机编队组网执行任务时指令的准确性。
由于无人机飞行器应用于军事场合,一般应用于高空侦察、监视等任务,所以要求无人机具有隐形、灵活的特点,无人机飞行器的通信系统的尺寸与重量要尽可能小,确保无人机在应用过程中的安全性与保密性[2]。
利用脉冲的超宽带通信技术进行数据的接收与发射,实现高速的数据传输。
由于无人机编队数量少、队形稳定,超宽带通信信号脉冲的占空小,抗干扰能力强,实现多址接入和通信。
此外,超宽带通信系统还可以实现全数字化、低功耗、高速率、低复杂度的特点,是常规无线通信系弘的百分之十左右。
Radio Wave Guard电波卫士DCW33数字通信世界2019.031 引言近年来,伴随民用无人机行业的迅猛发展,无人机“黑飞”现象频发,影响正常生产或生活,对无人机进行管控十分迫切。
技术上的管控主要包括物理方法和无线电方法:物理方法利用导弹、激光武器、微波武器或物理捕捉等手段直接摧毁或捕获无人机;无线电方法利用无线电信号控制、干扰无人机的遥控信号或导航信号控制无人机或迫使无人机返航、降落[1]。
发射大功率宽带干扰信号压制无人机,使得无人机接收信号信噪比降低到门限以下,从而使其失控降落或返航,是无人机技术管控有效手段之一。
而干扰信号频率、带宽和功率的确定是无人机技术管控需要明确的问题之一。
本文主要对无人机2.4GHz 控制信号进行研究,提出压制该频段信号的方法,并通过场外实成功迫使无人机降落。
2 无人机遥控2.4GHz 频段跳频信号无人机遥控链路主要使用2.4GHz 的ISM (工业、科学和医疗)频率,通信方式为跳频通信。
跳频通信为扩频通信的一种,根据香农公式:式中,C 为信道容量;W 为信号带宽;S 为信号功率;N 为噪声功率。
信道容量C 可以通过扩展频带宽W 度来提高。
扩频通信通过增加带宽的方法在较低信噪比情况下传输信息,从而提高系统的抗干扰能力。
扩频通信抗干扰能力通过处理增益G p 来衡量。
处理增益为传输信号的实际带宽W 与所需的最小带宽B 的比值:G P (dB )=10log (W/B )[2]。
对于跳频信号来说,W/B 为跳频信道个数n ,因此跳频通信处理增益为10log 2n 。
在某一时刻,跳频系统是窄带的,从整个时间观察,跳频信号在整个频段内跳变,跳频系统是宽带[3]。
与窄带通信相比,接收系统正常工作时,跳频总带宽为W 的系统接收干扰信号能力比最小带宽B 传输系统大G p 。
足够高功率的宽带信号覆盖整个频段时可干扰跳频系统[4]。
为确定处理增益G p ,采用实验直接测定2.4GHz 频段跳频个数与跳频信号总带宽。
无人机数据链抗干扰技术探讨作者:陈波琪李显侯云峰来源:《科学与信息化》2019年第08期摘要无人机领域相关技术的研究在世界范围内普遍开展,我国也在无人机系统研究方面投入了大量的人力和物力,当前我国的无人机技术已经处于世界前列,无人机应用范围也逐渐从军事国防扩展到了民用方面。
随着电子信息技术的不断发展,无人机的数据链架构成为当前以及今后一个时期的重要研究方向,提升训练的统一性和安全性是当前无人机数据链架构需要解决的重要问题。
文章就主要针对无人机数据链抗干扰技术相关问题进行研究探讨。
关键词无人机;数据链;抗干扰技术无人机数据链是无人机系统的核心组成部分,通过数据链可以实现对无人机的控制,实现无人机的通信传输。
通过对无人机数据链的架构,可以进一步提升我国无人机系统的研制水平,但是由于当前无人机的类型较多,用途也比较宽泛,这就使得不同类型的无人机数据平台的建立无法统一,给无人机的应用带来了相应的安全威胁,尤其是在无人机的使用过程中经常会受到一些外部和内部因素的干扰,这就对无人机数据链抗干扰技术的研制提出了紧迫性的要求。
本文主要从无人机数据链抗干扰技术的重要性出发,分析影响无人机数据链传输的原因,进而探讨分析当前应用于无人机领域的数据链抗干扰技术。
1 研究无人机数据链抗干扰技术的重要性1.1 能够提升无人机应用的安全性随着我国无人机事业的发展,无人机不再局限于军事方面的应用,无人机的商业化使无人机的应用领域进一步拓宽,这在推动我国无人机事业发展的同时也给无人机的数据链传输造成了一定的安全威胁。
由于不同领域、不同用途的无人机都会建立各自的数据链类型,使得当前无人机的数据链构成比较复杂,彼此之间必然会形成一定的干扰,从而影响无人机的信息数据传输,因此,必须要利用无人机数据链抗干扰技术来提升无人机应用的安全性[1]。
1.2 提升无人机指挥控制的可靠性通过对无人机数据链的架构,可以实现对无人机的远程指挥控制,从而进一步提升无人机的应用水平。