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无人机通信链路抗干扰问题研究

范文

马文良

【摘要】无人机作为一种重要军事装备，被广泛应用到侦察与反侦察、导航对抗、遥控遥测对抗等多个方向。为了保证无人机稳定工作，需要保证通信系统运行可靠性，为GPS导航和无线遥测遥控系统提供保障。基于电磁环境干扰，对无人机通信链路抗干扰手段进行分析，来提高其对环境的适应能力，充分发挥其具有的优势。本文对无人机通信链路干扰问题，提出了相应的抗干扰手段。

【关键词】无人机通信链路电磁环境抗干扰

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。第二，扩频通信部分。主要包括收发功能，接收主要为自适应阵所输出的信号，对其进行解调及解码等处理，并可以提供自适应陣所需要的参考信号；发送则主要是对信号进行采集、编码、调制以及扩频等处理，最终得到扩频发射信号。第三，中心处理计算机部分。主要是对各种情报信息进行处理，并完成系统自检、初始化、模式控制、监测与转换等各项功能，确保信息的有效交换与处理。与常规通信系统相比，该系统具有更强的抗窄带干扰能力，但需要对频域扩展比进行合理设计。另外，当干扰强度达到一定限度后，扩频系统便达不到抗干扰要求。目前对扩频信号的检测，可以通过全景接收机来实现，同时对于跳频通信问题，也可以通过提高跟踪干扰速度来实现。

2.隐身低辐射设计。主要从工程设计角度进行分析，应用新型复合材料、雷达吸波材料以及低噪声发动机，进而提高无人机抗干扰能力，避免被侦察，同时还可以从动力、红外、光电、电磁以及噪声等方面进行分析[3]。应用限制红外反射技术，即将能够吸收红外光的特质漆涂在无人机表面，并向燃料内注入产生红外辐射的化学制剂，可以有效抵抗雷达的侦察。可以对无人机进行充电表面涂层，由24V电源充电后，表面涂层可以有效吸收雷达波，可以有效减小雷达探测距离40%～50%[4]。同时，充电表面涂层还可以根据实际需求进行变色，可以最大程度上与周围环境融为一体，具有良好的反侦察效果。另外，还可对无人机进行工艺改造，对无人机副翼、襟翼等各传动面进行改造，设计成综合面，减小各部件间的连接缝，缩小雷达反射面，进而避免雷达的侦察。

结束语：在未来信息化战场上，无人机应用将越来越广泛，需要对无人机通信链路抗干扰技术进行分析，确定抗干扰技术研究方向，有针对性的采取措施，提高无人机的稳定性及可靠性，充分发挥其应有的价值。

参考文献

[1] 徐靖涛，陆钰，王金根.无人机通信链路抗干扰手段探析[J].桂林航天工业高等专科学校学报，2007，04：1-3.

[2] 马传焱.无人机测控系统抗干扰技术与应用分析[J].飞航导弹，2006（11）： 9-11.

[3] 邹湘伏，何清华，贺继林.无人机发展现状及相关技术[J].飞航导弹， 2006（10）：9-14.

[4] 刘先虎，范万水，王备仓.复杂电磁环境下无人机通信抗干扰问题研究[J].军事通信技术，2010，03：86-90.

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