无人机电磁兼容
复合材料无人机电磁兼容设计
复合材 料无人机 电磁 兼容设计
王尔 申 ， 张淑 芳２ 雷 虹 张 磊４ ， ，
（ ． 阳航空航天大学 电子信 息工程学院 ， 阳 １０ ３ ； ． １沈 沈 １１６２ 大连海事 大学 信息科学技术学 院， 辽宁 大连 １６２ ； １０６ ３ 电磁环境效 应航空科技重点实验： 沈 阳 １０３ ； ． ． 垂， １０５ ４ 沈阳航空航天大学 通用航空实验 室 ， 阳 １０３ ） 沈 １１６
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光伏电站用无人机的安全性和电磁兼容
光伏电站用无人机的安全性和电磁兼容发布时间：2022-01-13T07:16:38.530Z 来源：《福光技术》2021年23期作者：肖猛宁玉琪[导读] 在无人机的发展过程中，由于相关标准的缺失，使其在光伏电站行业的发展受到了阻碍。
哈尔滨市高新检测技术研究院黑龙江省哈尔滨市 150036摘要：在无人机的发展过程中，由于相关标准的缺失，使其在光伏电站行业的发展受到了阻碍。
对此，为了促进光伏行业及无人机行业的共同发展，中国质量认证中心（简称“CQC”）初步制定了光伏电站用无人机系统检测技术规范，本文着重介绍安全性能及电磁兼容方面内容。
关键词：光伏电站；无人机；安全性能；电磁兼容《光伏电站用无人机系统检测技术规范》的发布，不仅填补了行业标准的空白，更是为无人机在光伏行业的应用打下基础。
本文着重从无人机的安全性和电磁兼容特点进行浅析。
1范围不同于其他的电子产品，无人机类别的划分需要根据其空机重量和最大起飞重量来设定，这也是航空领域普遍采用的做法。
本规范中规定的范围为空机重量小于等于116kg，起飞重量不大于150kg。
2无人机结构要求无人机系统主要由外壳、电池、动力系统、电路板及内部布线、任务系统、外部电路及控制站组成。
需要综合根据现行产品的材料特性、供电技术、通信技术和信息技术设备标准的要求，对无人机的结构安全进行规范。
无人机在使用过程中，除了需要确保自身能够稳定运行外，还需要保护操作人员不会被误伤，飞行过程中不会对周围人与物造成伤害。
基于上述原因，需要从机械防护、电气安全、危险运动部件防护和温升等方面，对无人机的材料选择与结构设计做规范。
与一般电子产品不同，无人机的动力系统在运行时对自身有着一定频率的振动，不但对硬件连接，螺丝、模块的固定及电池安全有着影响，而且也干扰其内部传感器的工作。
在对无人机进行振动试验时，采用线性振动扫描，在振幅1mm±0.1mm，频率10Hz～55Hz下对长、宽、高所在的三个面分别进行试验，要求结束测试后能进行至少一次充放电，不能出现着火、爆炸等现象，并能正常工作。
无人机电磁干扰分析
软开关技术
▪ 开关电源工作中产生很高的di /dt，dv／dt 是造成污染的重要原因，如实现开关在零 电压和零电流下进行转换，这就会很大程 度上抑制干扰。
活塞发动机
▪ 在决大多数无人机上， 我们使用的是活塞 发动机，而活塞式发动机的点火系统是很 大的一个干扰源。发动机点火系统是由点 火装置(磁电机)、高压线、火花塞3部分组 成，在整个点火系统中，电磁辐射干扰主 要是由次级高压点火电路产生。而且往往 它干扰飞机最为关键的遥控遥测设备。
印制电路板元器件布局及布线
▪ 在印制板的通路尺寸远小于该频率的波长时， 辐 射干扰与电流通路中的电流大小、通路的环路面 积、电流频率的平方等三者的乘积成正比．即 E∝I s f 2。此式表明减小通路面积是减小辐射干 扰的关键，也就是说开关电源的元器件在布局时 要彼此紧密排列，走线尽可能简洁。下面简单介 绍几点设计原则：尽量增大线间距离，使耦合干 扰源与敏感电路间的互感尽可能地小；减小干扰 源和敏感电路的环路面积；尽量使干扰源与敏感 电路布线呈直角，以降低线路间耦合。
▪ 由于雷电产生的电流在电路和飞机的机身 之间可以产生阻压降，钛合金的电阻是铝 的十倍，百倍，因此将来在应用这些材料 的飞机上电压可能是非常大的。
▪ 信号线的分组是必须进行的设计项目。通过信号 线分组，使可能发生的串扰最小。在设计电缆的 最初阶段，尽量的把信号线与回线靠近， 有可能 做到每对容易受干扰的低电平信号线都各自穿屏 蔽套， 尽量不要使这些信号线分散在电缆束中。 同时尽量减少可能互相干扰的导线的平行距离。
减少辐射干扰
▪ (1)控制电缆长度，在满足使用要求的前提下，使 用尽量短的电缆，但是当电缆的长度不能减小到 最高辐射频率波长的一半以下时， 减小电缆长度 没有明显效果：
无人机检测标准
无人机检测标准
无人机检测标准是指对无人机进行检测和评估的一系列规范和技术要求。
以下是一些常见的无人机检测标准：
1. 设备检测标准：对无人机的硬件设备进行检测，包括机身、电池、电机、传感器等部件的性能和安全性检测。
2. 飞行性能检测标准：对无人机的飞行性能进行测试，包括飞行稳定性、飞行速度、悬停能力、最大飞行高度等指标的评估。
3. 电磁兼容性检测标准：对无人机的电磁兼容性进行测试，包括对无人机与其他电子设备的电磁干扰和抗干扰能力的评估。
4. 遥控系统检测标准：对无人机的遥控系统进行测试，包括遥控器的控制距离、稳定性、遥控信号传输的可靠性等指标的检测。
5. 飞行安全检测标准：对无人机的飞行安全进行评估，包括无人机自动返航功能、失控保护功能、避障能力等的测试。
6. 数据传输和隐私保护检测标准：对无人机数据传输和隐私保护进行测试，包括数据传输的安全性、隐私保护的措施等的评估。
以上是一些常见的无人机检测标准，具体标准会根据不同国家和地区的法律法规、行业标准和技术要求而有所不同。
无人机系统电磁兼容性测试研究
无人机系统电磁兼容性测试研究发布时间：2022-01-13T03:21:08.014Z 来源：《福光技术》2021年22期作者：肖猛[导读] 并通过系留线缆输送至多旋翼无人机来维持无人机的长时间空中工作。
地面站通过与系留无人机无线连接实现对无人机姿态的实时监控。
哈尔滨市高新检测技术研究院黑龙江省哈尔滨市 150036摘要：随着现代无人机技术的发展，无人机上搭载了更多的机载电子设备，这使得无人机电磁环境越来越复杂。
特别是用于侦察、干扰、作战的无人机，它的电磁兼容性要求更高而且还需具有隐蔽性好、轻巧、灵活等特点。
这给无人机电磁兼容性设计带来了极大的困难和挑战。
本文通过某型系留无人机的电磁兼容性设计和实验验证，对无人机的电磁兼容性设计方案给出了意见和建议。
关键词：无人机；系统；电磁兼容；测试1.系留无人机简介系留无人机是将多旋翼无人机与光电复合线缆结合实现的，其结构简单、机动性强，可以根据不同的工作需求搭载摄像机、通信基站以及任务载荷等设备，实现长时间不间断的空中监控和应急通讯，同时根据不同的环境需求可切换为地面固定式以及车载移动式、舰载移动式等三种工作模式。
某型系留无人机系统结构如图1所示。
系留综合控制箱将发电机产生的380V交流电转换成1200V高压电，并通过系留线缆输送至多旋翼无人机来维持无人机的长时间空中工作。
地面站通过与系留无人机无线连接实现对无人机姿态的实时监控。
图1 系留无人机系统结构示意图2.无人机电磁兼容性分析无人机在电磁环境内所受的干扰主要可以分为系统内的电磁干扰和系统外的电磁干扰。
无人机系统内部的电磁干扰主要来源于飞机的动力装置（电机、电调）、大电流逆变电源和开关电源、高频数字电路（北斗模块、RTK模块）、天线、具有无线电发射功能的任务载荷等，它们属于无人机系统内部的主要干扰源。
此外，无人机系统内部电路走线、器件布局以及设计的不完善也会导致机体内部局部电荷积累，进而造成系统内部电磁干扰。
飞行器的电磁兼容与电磁干扰
飞行器的电磁兼容与电磁干扰飞行器的电磁兼容与电磁干扰问题一直是航空工程中备受关注的重要议题。
随着科技的不断进步，飞行器的电子设备和通信系统越来越复杂，这也给电磁兼容性和电磁干扰带来了挑战。
本文将探讨飞行器的电磁兼容性和电磁干扰问题，并介绍一些解决方案。
一、电磁兼容性的概念和重要性电磁兼容性是指一个电子设备或系统在同一电磁环境下正常工作，并且不对周围其他设备或系统造成干扰的能力。
对于飞行器来说，电磁兼容性尤为重要。
一方面，飞行器上的各个电子设备和通信系统需要在高度电磁环境中正常工作，确保飞行器的安全和性能；另一方面，飞行器的电磁辐射也不应对其他设备和系统造成干扰，以避免可能的事故和故障。
为了保障飞行器的电磁兼容性，设计和开发飞行器时需要充分考虑电子设备和通信系统之间的互相影响，采取相应的屏蔽和减干扰措施。
此外，相关的国际和国内标准也对飞行器的电磁兼容性提出了一系列要求和规范。
二、飞行器电磁干扰的来源和影响飞行器电磁干扰主要来源于两个方面：一是飞行器本身的设备和系统，例如雷达、通信设备、导航系统等；二是外部电磁干扰源，如雷暴、雷击、地面无线电设备等。
这些电磁干扰源可能对飞行器上的电子设备和通信系统产生不同程度的干扰，从而影响飞行器的正常运行。
飞行器电磁干扰的影响可以体现在多个方面。
首先是通信干扰，即导致飞行器与地面或其他飞行器之间的通信出现问题。
其次是导航干扰，可能导致导航设备错误计算位置或航向。
再次是雷达干扰，可能导致雷达显示信息不准确或干扰其他雷达设备。
此外，还存在其他电子设备故障和系统失灵的风险。
因此，解决飞行器的电磁干扰问题对于航空安全和正常运行至关重要。
三、飞行器电磁兼容与电磁干扰问题的解决方案为了提高飞行器的电磁兼容性，减少电磁干扰的发生，航空工程师们采取了一系列的技术手段和解决方案。
首先是设计优化。
在飞行器的设计过程中，应充分考虑电磁兼容性和减干扰要求，合理布局各个电子设备和通信系统，尽量减少相互之间的电磁干扰。
无人机测试系统电磁兼容设计与实现
无人机测试系统电磁兼容设计与实现作者：于洋王悦飞周福强来源：《中国科技纵横》2014年第12期【摘要】飞机上装机的设备大多伴着电磁能量的转换，尤其无人机电磁环境更加复杂。
为获取飞机载荷/环境参数而加装的测试系统处于电磁环境当中，受到严峻的考验。
本文分析了测试系统电磁兼容不利因素，采用接地、屏蔽、优化电缆走线等方式改进电磁兼容性。
应用于某型无人机飞行测试中，有效降低电磁干扰的影响，保证了测试系统和飞机系统的兼容工作。
【关键词】电磁兼容无人机测试系统接地屏蔽1 引言现代飞机装机设备繁多，向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方向发展。
系统中采用的电气及电子设备数量大幅增加，电子设备的频带日益加宽，不同设备的频率范围相互重叠，功率逐渐增大，信息传输速率提高，灵敏度提高，连接设备的网络越来越复杂。
对于无人机系统包括几十种电子设备，它们中有功率巨大的雷达发射机（脉冲功率达到几十甚至几百兆瓦）和短波通信电台，有灵敏度极高的各种接收机，还有各种既辐射电磁能量又对干扰灵敏度高的高速数字电路。
它们的发射、接收、信号处理与电源分机都必须安装在体积狭小的设备舱内，占用的频带范围很宽。
天线又只能分布在面积和尺寸都受限制的机身上，它们互相之间的电磁干扰，既有天线之间的耦合，又有机舱内导线间、共用电源、共同的回路以及空间辐射等耦合，电磁环境极其复杂。
电磁兼容性问题有可能导致飞机不能正常工作，也有可能削弱部分电子设备的技术性能，设备失灵，测试数据失真，甚至引起严重事故。
因此，系统的电磁兼容问题，亦即如何保证所有电子设备能同时正常工作，不因相互电磁干扰而降低性能到容限以下是一个重大而复杂的问题[1]。
在某型无人机上加装综合测试系统，包括加装改装GPS系统、振动、过载等传感器，粘贴应变计，敷设测试电缆，对飞机的姿态、载荷、应变、振动、过载、开关量等多种信号进行采集记录，势必会遇到电磁兼容性问题。
做好测试系统的电磁兼容性，保证系统和机载设备正常工作，保障系统效能得到充分发挥，保障实测参数的正确可靠，必须在飞行测试项目论证设计时充分考虑，不断探索，使测试系统不断完善完整。
一种新的无人机系统级电磁兼容测试法
一种新的无人机系统级电磁兼容测试法
李勃;黄大庆
【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(048)002
【摘要】分析了实际电磁环境对无人机的影响,得到对无人机造成伤害的电磁环境场强极限值在0.1～8×103 MHz频段中为60～200 V/m.根据无人机中存在的辐射干扰和传导干扰的共性特征,得到无人机系统级电磁辐射极限场强在0.1～2×103 MHz频段中为10～60 V/m.由此提出了一种具有实际可操作性的无人机电磁兼容测试法.依照军标GJB3567-99以及在实际飞行场地中进行测试,结果显示,通过该测试的无人机各机载设备工作正常.
【总页数】5页(P31-35)
【作者】李勃;黄大庆
【作者单位】南京航空航天大学,信息科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学无人机研究院,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN973.3;V279
【相关文献】
1.一种新的基于扩展星型结构的系统级故障诊断算法 [J], 周宁;梁家荣
2.某型无人机系统级电磁兼容试验方法研究 [J], 柳锐锋;张广军;梁婷
3.一种基于单机EMC试验结果的航天器系统级电磁兼容性分析方法 [J], 刘岩;陈
瑞勋;孙犇
4.一种新的声吸收系数测试法 [J], 方彦军;唐懋官
5.FDA批准一种测试乳腺癌患者可否接受曲妥单抗治疗的新的遗传学测试法 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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全机电缆减少辐射干扰的途径
(1)控制电缆长度，在满足使用要求的前提下，使用尽量短的电缆： (2)在电缆上使用适当的共模扼流圈， 最简单的方法是套一个铁氧体 磁环； (3)布线路板时，使周期性信号远离I／O接口电路，并将I／O接口电 路部分的地线与线路板上的其他线隔离开， 仅在一点连接； (4)I／O接口电路部分的地线与金属机箱之间做射频搭接： (5)对机箱内的I／o电缆(从线路板到连接器的部分)进行屏蔽； (6)使机箱内的I／O电缆(从线路板到连接器的部分)长度尽量短； (7)使用共模低通滤波器， 最好是安装面板上的形式(例如滤波连接 器)；
自然的电磁环境起源于地球和宇宙的自然过程，主要 包括雷电干扰，自然辐射干扰（电子噪音、大地表面 磁场、大气中的电流电场以及来自外层空间的辐射 等）。
人为电磁环境
人为环境是来自人类的活动并包括由无线电发射机有 意产生的各种电磁场，以及这些发射机和其他技术设 备产生的附加电磁场
电磁环境产生的有害影响的两个基本途径
抑制二次电源电磁干扰（共模干扰的 有源抑制技术）
从噪声源采取措施抑制共模干扰的方法 基本思路是设法从主回路中取出一个与导致 EM I干扰的主要开关电压波形完全反相的补 偿EMI噪声电压， 并用它去平衡原开关电压 的影响。
抑制二次电源电磁干扰（优化功率开 关管的驱动电路设计）
通过缓冲吸收电路，可以延缓功率开关器件的 导通／关断过程，从而降低开关电源的EMI 电平。 另一种降低开关电源的EMI电平的方法是选择 合适的驱动电路参数， 可以在维持电路使用的电磁环境系统级电磁兼容测试法
辐射敏感度及场强测试 电平测试 无人机系统辐射敏感度 环境电平(通常使用干扰接收 无人机系统辐射场强 机配合相应的接收天线, 在 飞机周围和设备舱内的不同 该项测试目的是确定无 位置进行测量) 人机系统实际的辐射场 机载天线耦合电平 强, 避免对人员、燃油和 军械可能造成的电磁辐 射危害.
不希望的能量通过预定的通路(天线，传输线)
进入到使用电磁能量的系统、设备或电路中 非预期的能量进入与响应
无人机主干扰源
二次电源（无人机二次电源主要是供给陀螺
使用的400hz交流电） 活塞发动机（活塞式发动机的点火系统是很 大的一个干扰源） 全机电缆
无人机主干扰源的解决方案
抑制二次电源电磁干扰的几点措施
选用发动机时从电磁干扰角度的几个注意点 全机电缆减少辐射干扰的途径
抑制二次电源电磁干扰（接入EMI滤波器）
EMI滤波技术是一种抑制尖 脉冲干扰的有效措施，可 以滤除多种原因产生的传 导干扰。 电路中，c1、c5是高频旁 路电容．用于 滤除两输 入电源线间的差模干扰： L1与c2、C4；L2与c3、c4 组成共模干扰滤波环节， 用于滤除电源线与地之间 非对称的共模干扰L3、L4 的初次级匝数相等、极性 相反，交流电流在磁芯中 产生的磁通相反，因而可 有效地抑制共模干扰。
抑制二次电源电磁干扰（屏蔽技术）
所谓屏蔽是用导电或导磁体的封闭面将其内 外两侧空间进行的电磁性隔离
选用发动机时从电磁干扰角度的几个注意点
选用采用电阻型高压线、电阻型火花塞的发
动机； 高压线的长短对干扰抑制具有重要意义， 尽 量选用如采用磁电机、高压线、火花塞一体 化设计的发动机； 线绕电阻型高压线因其感抗和线绕电阻的 “趋肤效应”作用使得高频干扰抑制能力加 强； 电火花塞在具体的频段会产生明显电磁辐射
抑制二次电源电磁干扰（印制电路板 元器件布局及布线）
设计原则：尽量增大线间距离，使耦合干扰源 与敏感电路间的互感尽可能地小；减小干扰 源和敏感电路的环路面积；尽量使干扰源与 敏感电路布线呈直角，以降低线路问耦合。
抑制二次电源电磁干扰（软开关技术）
开关电源工作中产生很高的di/dt、dv／dt是 造成污染的重要原因 如果实现开关在零电压和零电流下进行转 换，这就会很大程度上抑制干扰。
无人机系统的电磁兼容性是指无人机 的各机载设备在其电磁环境中能正常 工作且不会对环境中的其他设备产生 不能承受的电磁干扰的能力
目录
1 无人机系统外部电磁环境 2
电磁环境产生的有害影响的两个基本途径
3
无人机主干扰源及解决方案
4
无人机使用的电磁环境系统级电磁兼容测试法
无人机系统外部电磁环境
自然电磁环境
无人机电磁兼容
赵建平 103122329
无人机，是一种由无线电遥控设备或由自身程序 控制装置操纵的，执行作战任务的非载人飞行器. 无人机的使用非常广泛，既能执行各种非杀伤性 任务，又能执行各种软、硬杀伤任务，包括战场 侦察、监视、巡逻、电子侦察、探雷、防核生化 探测、通信、电子干扰、战斗评估、雷达诱骗、 炮火校射、激光制导、目标指示、反装甲、反辐 射和反舰艇等。此外，还可进行精确打击、定点 轰炸，甚至还可以拦截战术导弹和巡航导弹，代 替人员在核生化或其它特殊条件下执行作战任务。