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  • 无线dian反制无人ji分xi统技术方案

    2019-04-17 14:30:51

    目前所you的民yong无人ji都需要yong到无线dian技术来shi现定位、遥控、图像传输等功能。本xi统采yongdui无人ji无线dian进行干扰的方式达到使入侵无人jishi控或折返的目di。本技术方案干扰的无人ji信号主要包括 GPS 信号he遥控信号这两个部分。

    1无线dian反制整体方案

    以xiadui入侵无人ji所需无线dian信号进行分析,进而萬anㄎ尴遜ian干扰基本方案。入侵无人ji使yong的无线dian信号主要包括上行信号(遥控信号)、xia行信号(信息传输信号)he GPS 导航信号。上行信号入侵无人jicao纵zhe发song的一切上行信号(congdi面xiang无人ji发song)都会因为距离远而比较wei弱。采yong同样的功lv,防御zhe由于距离无人ji更jin,信号将比cao纵zhe强。防御zhe收到的xia行信号也会比cao纵zhe强。

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      上行信号(遥控信号)攻防态势

    ? xia行信号xia行信号是无人jixiang控謕u叽玸ong图像、声yin等的信号。此shi无人ji到cao纵zhe的距离,he防御zhe到cao纵zhe的距离是差不多的(一般可能会更远),所以duixia行信号的阻断不占距离优势,需要采yong更大的干扰功lv。  xia行信号(数ju信号)攻防态势

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    ? GPS 信号GPS yi靠中gui道卫xing。通俗而yan就是信号经过上万公里到达di球表面,yi经fei常wei弱。所以要zai无人ji离防御zhehenjin的情况xia干扰 GPS 信号是比较rong易的。如guo想欺骗它就需要yong比较复杂的手段来模拟 GPS 卫xing,相duikun难得多。

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      GPS 信号攻防态势

    通过cong上面分析可以看出干扰上行信号he GPS 信号更为you利。恰巧上行信号通常是遥控信号,zhi接关xi到dui无人ji的cao控,如guo上行信号被干扰,无人ji将shi去jishi控制,只能an照程序预设的步骤运行(通常是降落或zhe悬停);而xia行信号主要是遥测he图像等。事shi上大多数民yong无人ji的遥控、遥测甚zhi蚸i夹枰猻huangxiang通信cai能正常工zuo,干扰其上行也可能使其xia行无法正常工zuo。为确保干扰反制的xiaoguo,本xi统方案为上行信号干扰he GPS 干扰复合干扰方案。

    2GPS 信号干扰方案

    GPS 信号十分wei弱,zaidi面附jinyi低于自然本di噪声。采yong常yong的 3~6dB 增yi的无yuantian线zai开阔di接收,其总接收dian平最高可达约-120dBm。民yong GPS 信号是频lv 1550MHz2.046MHz 带kuan的扩频信号,扩频增yi 43dB。zairong易shi现的方式中,

    全频带噪yin干扰较you优势,满足如xia条件shiwu码lv高于 10%。干扰信号的带kuan等于或大于 2.046MHz,覆gai GPS 信号的整个频带。 干扰信号经 GPS tian线接收后,其总功聅hi缙揭哂冱/span>-83dBm。无人ji蓌i命/span> GPS tian线主瓣方xiangchaoxiangtiankong,dui于di面来的干扰能提供一定的隔离。

    隔离的大小取决于tian线的品质、an装方式he无人ji本身的结构yu材liao。如guotian线an装zai无人ji正中心位置,无人ji上又you整kuai的碳蟬ong瑆ang板遮挡di面方xiang,那me通常能提供 30~40dB 的隔离。如guotian线方xiangxing不佳,an譨n籫ou垂zhi,则隔离度会you所降低。干扰功lv基本计算方法如xia。设无人ji GPS tian线duidi面防御zhe(干扰yuan)的增yi为-40dB,duitiankong的增yi满足正常接收 GPS tian线的要qiu,也就是总接收dian平能达到-120dBm,无人ji距离di面20100 米,干扰发sheji的tian线增yi为 0,根ju自由kongjian损耗公式,则需要的发she功聅hi牵裹/span>Pt=Pr+32.45+20logd+20logf-G=-83+32.45-20+64+40=33.45dBm

    上述计算的意思是:如guo干扰带kuanshi中,则只需要 2W 的发she功lv,就能干掉100 米fan围na的无人ji GPS。jia如干扰tian线you 6dB 增yi,那me只需要 0.5W 功lv。如guoyong GPS 模拟器产生一些jia信号,则you可能是无人jian照指定的di点降落,shi现无人ji捕获,但考lv到 GPS 模拟器的技术难度较大,因此采取zhi接干扰的方式相dui比较rong易shi现。

    3xia行信号干扰方案

    正gui商品遥控发sheji的功lv通常为 100mW,特shuyong途或自行改装的遥控发sheji可能具you更大的功lv。如guoan 100mW 考lv,遥控发shetian线配置pu通鞭状tian线,增yi约 3dB,无人ji蓌i慕邮誸ian线增yi也为 3dB 的情况xia,设cao纵zhe距离feiji 100 米,采yong 2450MHz 频lv,则接收ji收到的功聅hi缙阶畲笪裹/span>20+6-32.45+20-68=-54.45dBm遥控接收tian线的主瓣方xiang必须chaoxiangdi面,所以不能像 GPS tian线那样duidi面干扰提供隔离。jia设防御zhe距离无人ji为 100 米,tian线增yi为 3dB,如guo采yong相关的干扰,需要的干扰功lvyu遥控发she功lv接jin,ji 0.1W 以上。如guo遥控信号存zai跳频措

    shi,而干扰zhe除了频带fan围之外,并不zhi道这些措shi的ren何瞱en荒躽ong噪声进行全频带暴力覆gai,那me所需功lv将you所提高。就经yan而论,通常需要提升 30dB,具体来说就是 100W。这个干扰功lv难以低cheng本的产生,同shi,过大的干扰功lv可能会影响其它正常的无线dian通信。遥控器的扩频增yi比 GPS 低得多,所以扩频部分的kangzhai带干扰能力较差,通常只需要 3~6dB 的信噪比。因此采yong梳状谱的干扰yuan,如jian隔 1MHz 100 个干扰feng,其总干扰功聅hi葃ouyong信号高 26dB,可比kuan带噪声干扰节约 3~10dB 功lv。除了频域蓌i膋uan带干扰,还可以zaishi域上you所变化,ji采yong脉冲干扰yuan。如guo遥控器meiyou采取重复编码措shishi,使yong脉冲干扰可以节约平均功lv,或zhezai平均功lv一定的情况xia,提高脉冲功lv。但如guo采取了重复编码措shi,脉冲干扰xiaoguo不佳。为尽可能降低干扰dui正常信号的影响,本方案采取瞄准干扰的方式。侦察接收jichi续的监ting可能的通信频段,将数jusong给计算ji。当计算ji发现遥控器的信号以后,立jiba需要shi放干扰的瞱en鎠u干扰发sheji,使干扰发sheji开始发she。当经过一段shijian(例如:1 毫秒),让干扰暂停,侦察接收ji继续搜寻遥控信号,如guo遥控信号继续存zai或变更频lv,则baxin的瞱en鎠u发sheji,再次启动干扰。如guo遥控信号消shi,则停止干扰。让接收jiyu发sheji分开布置,使侦察he干扰同shi进行。这种干扰的簃eκ莔eiyou信号则不放干扰,而且干扰dian平hen小,环jing友好程度高。如guo遥控信号wei经扩频,通常使接收dian平等大或lue大一点ji可。如guo是扩频信号,由于扩频增yi不高,通常也只需要大 20dB 以na。功聅hi纳瓒筛鵭u遥控信号的瞬shi带kuan而定,带kuan大的shi候蕇hi碧岣咭恍C樽几扇诺闹饕际跄讯葄ai于响yingsu度。如guo跳频su秗en?/span> 1000 /秒,则单频点的zhu留shijian只you 1ms。an干扰一半算,you 500μs 的shijian来进行侦察、分析、判决、指令he启动发sheji,该技术指标目前可襶uan锏健Ⅻ/span>



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