无人机通信链路抗干扰手段探析

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UAV数据链抗干扰的关键技术研究综述

UAV数据链抗干扰的关键技术研究综述
技 术 的 综 述 为 下 一 代 U V 数 据 链 的研 发 提 供 一 定 的 理 论 与 技 术 基 础 。 A
关键词 :无人机 数据链 ;直序 扩频 ; 频 ;L P 跳 D C码 ;协 同通信 中图分类 号 :T 9 17 N 1.2 文献标 志码 :A 文章 编号 :10 —6 5 2 1 ) 6 2 2 — 5 0 1 3 9 ( 0 1 0 .0 0 0
a plc to e e r h o o pea ie c mmunc to n t e mut—ik ewo k o h UAV aa ln p i ain r s a c n c o r tv o ia in i h liln n t r ft e d t ik. Prvde o knd f o i d s me i s o f u dain f rn x e e ai n UAV t i k tr ug heo eviw fr s ac n t o e i n e h i u s o n to e tg n r to o daa ln h o h t v r e o e e r h o he r tc a d t c n q e .

毛 玉泉 (9 7 ) 男 , 西 西安 人 , 授 , 导 , 士 , 国通 信 学 会 高级 会 员 , 要 研 究 方 向 为 数 据 链 抗 干 扰 技 术 信 道 编/ 码 技 术 、 据 链 信 息 融 15 ‘ , 陕 教 硕 硕 中 主 解 数 合技术效能评估; 郑秋容 (9 3 ) 男, 建仙游人 , 17 。 , 福 讲师 , - 主要研 究方 向为周 期结构 电磁 特性、 工电磁 超介质 ; 博E , 人 李波( 9 4 ) 男 , 东 青 岛 17 . 山
有 限 。多 输 人 多 输 出 ( ut l— pt ut l—u u, MO 、 m lpei u m lp o t tMI ) 正 i n ie p

无人机电磁干扰分析及抗干扰技术研究

无人机电磁干扰分析及抗干扰技术研究

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。

无人机上行链路抗欺骗干扰技术研究

无人机上行链路抗欺骗干扰技术研究
效管理,来更好地保障整个工作在使用过程当中能够更加稳固。对于目前出现的一些不足,此篇文章主要对其进行
分析,并提出相应的解决方法来改善发展。 关键词 无人机;上行链路;抗欺骗干扰;技术研究 Anti-Spoofing Jamming Technology for UAV Uplink
Li Zhi-yu Unit 91550 of the People’s Liberation Army, Dalian 116023, Liaoning Province, China Abstract With the current continuous development and progress of science and technology in China, more advanced technologies regarding UAV are being continuously applied. In this process, there are many projects, and each technology plays a very important basic role in the development of the overall UAV technology. By strengthening effective management, it is essential to better ensure that the entire work can be stable in the process of application. For some of the current deficiencies, this article mainly analyzes them and proposes corresponding solutions to improve development. Key words UAV; uplink; anti-spoofing jamming; technical research

无人机通信链路抗干扰问题研究

无人机通信链路抗干扰问题研究

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

无人机抗干扰技术的研究与应用

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。

美军无人机通信数据链浅析

美军无人机通信数据链浅析
了超小型无人机、小型战术无人机和中高空长航
时无人机各自的通信数据链特点。
常见用途
VHF 0. 03 ~ 0. 3
0. 3 ~ 1
3. 3 常用通信频段
表 1 不同通信频段的常见用途和特点
波段 频率 / GHz
UHF
25
美军无人机通信数据链浅析
• 适合低功率和远距离的无人机通信
低成本的短程无人机视距链路
2 无人机系统组成
如图 1 所示,一个无人机系统由无人航空器、
任务包、人为因素、控制单元、显示、通信结构和后
勤补给几个部分组成,并与其他军队武器平台集
成,基于自动的 TPED 架构 ( Tasking, Processing,
无人机的通信链路,即通信结构,是连接无人
够对无人机的飞行航路、姿态以及机上的任务包
常用链路
1
2
3
超小型
无人机
表 2 不同类型无人机的通信数据链特点
常用频点 \ 频段
链路用途
RC 遥控
上行数 据 链, 传 输 数 字 式 遥 控 信
号。
常用的频点有 900 MHz 和 2. 4 GHz。
视频传输
下行数据链,传输图像信号。
常用的频点有 1. 3 GHz、2. 4 GHz
和 5. 8 GHz。
• 能够轻易穿透建筑和障碍物
• 常用于无人机通信
• 能够轻易穿透建筑和障碍物
5
C
4~8
宽带视距数据链




6
X
8 ~ 12
中程和远程无人机的视距链路、空中中继
链路
• 保留为军用
7
Ku
12 ~ 18

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

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

无人机抗干扰通信技术研究

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。

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举 足 轻 重 的 作 用 。
地 面站 产 生 电磁 辐 射 基 于 以 下 两 个 原 因 :(1)传 统 的
应 答 式 测 距 要 求 地 面 站 进 行 电 磁 辐 射 ;(2)即 便 采 用 无 源
1 无 人 机 通 信 链 路 模 型
定 位 技 术 .定 位 时 不 再 产 生 辐 射 .但 在 大 多 数 场 合 .无 人 机
以及 其 他 作 战 系 统 间 的 对 抗 。在 可 以预 见 的 将 来 ,各 种 类 任 务 机 和 任 务 机 群 内 等几 个 通 信 链 路 。【 ]
型 的 无 人 机会 广 泛 运 用 于 作 战 .而 无 人 飞 机 的 工 作 离 不 开
GPS导 航 和 无线 遥 测 遥 控 系 统 ,而 GPS导航 和 无 线 遥 测 遥 2 无 人 机 通 信 链 路 面 临 的 干 扰
测 控 站 。 图 1给 出了 一 种 基 于 分 层 结 构 的 UAV 通 信 中 继 抗 环 境 中 ,无 人 机 不 可 避 免 的 面 临 着各 种 强 电磁 干 扰 ,而 这
链 路 模 型 。
些 干 扰 主 要 包 括 以下 两个 方 面 :
2.1 对 遥 测遥 控 信 号 的 干 扰
子 对 抗 中 重头 戏 的通 信 对 抗 也 愈 来 愈 广 泛 地 应 用 于 一 些 重 信 链 路 主 要 包 括 :卫 星 与 地 面 控 制 站 、卫 星与 中 继 机 、高 空
要 领 域 如 ;侦 察 和 反 侦 察 .导 航 (GPS)对 抗 、遥 控 遥 测 对 抗 中 继 平 台 与 地 面 控 制 站 、高 空 中 继 平 台 与 中 继机 、中继 机 与
控 系 统 又 离 不 开 通 信 系统 。所 以研 究 无 人 机 的 通 信 抗 干 扰
由于 无 人 机 通 信 链 路 的 各个 环节 都 有 大 量 的 电 子设 备
手 段 对 提 高 无 人 机 的 战 场 生 存 能 力 .有 效 提 高 战 斗 力 具 有 组 成 .这 些 设 备 将 产 生 大 量 的 电磁 辐 射 。
围 ,根据 一 定 的 控 制 程 序 ,自动 地 对 选 定 的 军 事 电子 设 备 进 行 干 扰 。分 布 式 干 扰 机 散 布 在 不 同的 地 域 、空 域 因 而 可 以
. 作 者 简 介 :徐 靖 涛 (1982~ ),男 ,汉 族 ,解放 军 炮 兵 学 院 军 事 情 报 学 专 业 研 究 生 ,主要 研 究 方 向 :军 事 情 报 技 术 应 用 .信 息 获 取 与信 号处 理 。
干 扰 危 险 性 的 突 出优 点 。
(2)分 布 式 干 扰技 术 。 分布 式 电子 干 扰 是 将 众 多 的体
积 小 、重 量 轻 、价 格 便 宜 的 小 型 电 子 干 扰 机 散 布 在 阵 地 周
控制 站
任务 机
图 1 基 于 分 层 结构 的 UAV 通 信 中 继链 路模 型
(1)远 程超 大 功 率 多 信 道 干 扰 技 术 。这 种 技 术 充 分 利
用 空 间功 率 合 成 技 术 、相 控 阵 技 术 和 智 能 天 线 技 术 ,对 通 信
链 路 的 关键 节 点 (导 航 卫 星 、中 继 平 台 )进 行 强 干 扰 。这 种
技 术 不 仅具 备 很 宽 的 使 用 频 段 ,更 主 要 的 是 具 备 避 免 抵 近
Hale Waihona Puke 关键 词 无人机;抗干扰;自适应阵一扩频;北斗卫星系统
中 图分类 号 :V279 ’ 文献标 识码 :A
文章 编号 :1o09—1o33(2o07)o4一o0o1一o3
在 现代 战争 中 .各种 军事 技 术 对 抗 愈 演 愈 烈 .而 作 为 电
从 UAV 通信 中继 链 路 模 型 中我 们 可 以 看 出无 人 机 通
继 。对 于 中 程 UAV,可 采 用 无 人 机 中继 .即通 信 链 路 为 任 定 产 生 辐射 。
务 机 (UAV)一 中 继 机 一 地 面 测 控 站 。对 于 远 程 UAV,可
对 作 战 使 用 的无 人 机 来 说 ,要 求 它 必 须 实 时 的 传 输 侦
采 用 卫 星 、中继 机 、任 务 机 分 层 的 中继 方 式 ,即 通信 链 路 为 察 图 像 、遥 测 数 据 及 定 位 信 息 故 无 人 机 向 地 面 站 或 中继 机 任 务 机 (UAV)一 中 继 机一 卫 星 (或 高 空 中继 平 台 )一 地 面 的 的 电磁 辐 射 也 是 不 可 避 免 的 。鉴 于 此 .在 复 杂 的 电子 对
首先对无人机采用发射控制技术即使发射停止时间大于工作时间几倍就可使反辐射导弹得不到足够的数据难以保持实时高精度跟踪而且从侦察角度讲只要正确选择无人机向地面站发送侦察图像及数据的时间占空比即发射停止与工作时间比摄像机视角及飞行速度并在地面站对侦察图像航迹点进行存储就可保证对目标区域的覆盖而不出现空隙
维普资讯
目前 ,国 内 外 无 人 机 发 展 的 重 点 是 中 、远 程 任 务 机 在 战场 上执 行 任 务 过 程 中 完 全 不 进 行 地 面 遥 控 的 战 术机 动
(UAV),其 超 视 距 传输 通 常 采 用 无人 机 中 继 和 同 步 卫 星 中 是 难 以 想象 的 .所 以 当 发送 遥 控指 令 到 无 人 机 时 .地 面 站 必
2007年 第 4期 (总第 48期 )
桂林航 天 工业高 等专 科学校 学报 JOURNAL OF GUILIN COLLEGE OF AEROSPACE TECHNOLOGY 信 息 与 电 子 工 程
无人 机 通 信 链 路 抗 干 扰 手 段探 析
徐 靖 涛 陆钰 王金 根
(解 放 军 炮 兵 学 院 安 徽 合 肥 230031)
摘 要 论文系统阐述了在未来电磁环境下.无人机通信链路面临的各种干扰。针对干扰从遥测遥控和导航定位两方
面 进 行 了 技术 层 面 的分 析 .给 出 了一 种 较 新 的 自适 应 阵一 扩 频 抗 干 扰 系统 .同时 分 析 了利 用 中 国 自主 研 发 的
北 斗 卫 星 系统 进 行 导 航 的 重 要 意 义 .文章 最 后 给 出 了多 种 较 为 具 体 可 行 的 抗 干 扰措 施 。
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