無人機通信鏈路抗干擾問題研究

馬文良

【摘要】 無人機作為一種重要軍事裝備，被廣泛應用到偵察與反偵察、導航對抗、遙控遙測對抗等多個方向。為了保證無人機穩定工作，需要保證通信系統運行可靠性，為GPS導航和無線遙測遙控系統提供保障。基于電磁環境干擾，對無人機通信鏈路抗干擾手段進行分析，來提高其對環境的適應能力，充分發揮其具有的優勢。本文對無人機通信鏈路干擾問題，提出了相應的抗干擾手段。

【關鍵詞】 無人機 通信鏈路 電磁環境 抗干擾

無人機在軍事領域具有很大的應用優勢，但是面對日漸復雜的電磁環境，需要對其通信鏈路抗干擾手段進行分析，降低電磁因素對無人機的干擾，提高無人機工作穩定性和可靠性。針對無人機通信鏈路特點，需對各項干擾因素進行分析，從技術、設計以及應用多個角度著手，保證所選抗干擾手段的有效性。

一、無人機通信鏈路干擾問題

1、遙測遙控信號干擾。1.分布式干擾。在無人機工作區域內，存在眾多體積小、重量輕、成本低的小型電子干擾機，由程序控制，能自動實現對選定軍事電子設備進行干擾。同時，其分布具有很大的隨機性，可產生多方向干擾扇面，對無人機產生大區域壓制性干擾。如果干擾方向數據不小于自適應凋零天線陣陣元數目時，自適應調零控制將會失效。2.遠程超大功率多信道干擾。利用空間功率合成技術、智能天線技術與相控陣技術，來實現對無人機通信鏈路關鍵節點的干擾。此干擾不僅具有很寬的使用頻段，還具有避免抵近干擾危險性的特點。

2、GPS導航系統干擾。GPS衛星無線電導航信號，選擇低信噪比的擴譜調制傳輸方式。GPS軍碼信號編碼所需周期較長，就目前應用現狀來看，很難產生足夠大功率干擾信號來抵消GPS接收機擴頻增益。最為常見的無線電導航干擾，如轉發瞄準、寬帶阻塞與離散攔阻式等干擾方法，主要采用：1信息干擾，既通過發射大功率雜波信號來干擾導航信息的正確獲取和使用；2信息源摧毀，導致整個導航系統癱瘓。

二、無人機通信鏈路抗干擾手段

1.應用抗干擾技術。選擇自適應天線陣并結合擴頻技術，來提高無人機通信抗干擾性能，主要包括自適應陣處理、擴頻處理和中心處理計算機三部分[1-2]。第一，自適應陣處理部分。電磁環境對無人機的干擾，主要作用對象是情報傳輸系統的收信系統，自適應陣處理技術的應用，對接收的信號和干擾進行自適應處理，有效估計信號的來源，對天線陣的發射方向進行自適應調整，使其對準接收信號主向，確保自適應天線陣可以有效發射。第二，擴頻通信部分。主要包括收發功能，接收主要為自適應陣所輸出的信號，對其進行解調及解碼等處理，并可以提供自適應陣所需要的參考信號；發送則主要是對信號進行采集、編碼、調制以及擴頻等處理，最終得到擴頻發射信號。第三，中心處理計算機部分。主要是對各種情報信息進行處理，并完成系統自檢、初始化、模式控制、監測與轉換等各項功能，確保信息的有效交換與處理。與常規通信系統相比，該系統具有更強的抗窄帶干擾能力，但需要對頻域擴展比進行合理設計。另外，當干擾強度達到一定限度后，擴頻系統便達不到抗干擾要求。目前對擴頻信號的檢測，可以通過全景接收機來實現，同時對于跳頻通信問題，也可以通過提高跟蹤干擾速度來實現。

2.隱身低輻射設計。主要從工程設計角度進行分析，應用新型復合材料、雷達吸波材料以及低噪聲發動機，進而提高無人機抗干擾能力，避免被偵察，同時還可以從動力、紅外、光電、電磁以及噪聲等方面進行分析[3]。應用限制紅外反射技術，即將能夠吸收紅外光的特質漆涂在無人機表面，并向燃料內注入產生紅外輻射的化學制劑，可以有效抵抗雷達的偵察?？梢詫o人機進行充電表面涂層，由24V電源充電后，表面涂層可以有效吸收雷達波，可以有效減小雷達探測距離40%～50%[4]。同時，充電表面涂層還可以根據實際需求進行變色，可以最大程度上與周圍環境融為一體，具有良好的反偵察效果。另外，還可對無人機進行工藝改造，對無人機副翼、襟翼等各傳動面進行改造，設計成綜合面，減小各部件間的連接縫，縮小雷達反射面，進而避免雷達的偵察。

結束語：在未來信息化戰場上，無人機應用將越來越廣泛，需要對無人機通信鏈路抗干擾技術進行分析，確定抗干擾技術研究方向，有針對性的采取措施，提高無人機的穩定性及可靠性，充分發揮其應有的價值。

參 考 文 獻

[1] 徐靖濤，陸鈺，王金根.無人機通信鏈路抗干擾手段探析[J].桂林航天工業高等?？茖W校學報，2007，04：1-3.

[2] 馬傳焱.無人機測控系統抗干擾技術與應用分析[J].飛航導彈，2006（11）： 9-11.

[3] 鄒湘伏，何清華，賀繼林.無人機發展現狀及相關技術[J].飛航導彈， 2006（10）：9-14.

[4] 劉先虎，范萬水，王備倉.復雜電磁環境下無人機通信抗干擾問題研究[J].軍事通信技術，2010，03：86-90.