針對民用小型無人機的干擾與反制技術研究

司廣莉

摘要： 隨著國內私人無人機消費市場的快速發展，在給現代人帶去方便的與此同時，還暴露出一系列公共安全隱患，迫切需要給出可行的民用無人機控制設計方案，電磁干擾屬私用。它們是無人機響應系統的組成部分。該文依據民用無人機系統的屬性，討論對于無人機導航定位系統及傳輸網通信系統的欺騙性及威懾性干擾。

關鍵詞：民用;小型;無人機;干擾反制技術

一、民用小型無人機的用途和干擾反制技術應用

1.民用小型無人機應用發展

我們正好身處于民用小型自動無人機制造行業技術發展迅速爆發的前夜。因為智能無人機具備效率高、體形少、續航飛行時間較長、節約資源等等幾大特性，現階段已快速應由傳統式軍事航空領域逐漸發展到民用航空領域，在普通快遞航空物流配送、環保品質監控、航拍航空測繪、巡邏巡檢、農牧業等領域也已具有廣泛的商業應用發展前景。若無人機通信系統發生通信異常失敗或者飛機數量過多時則發生空中交通碰撞甚至爆炸會嚴重威脅運送到美國民航局的飛機。而是現階段，有特定選擇地也會闖入中小型職業體育競技聯賽及公共體育活動的大型無人機，其安全危害已被初步證明。

2.民用小型無人機干擾發展技術的應用

針對小型擊落無人機黑飛機的現象，國內一般都會采用直接進行擊落的解決方式。但是，簡單的被擊落不但容易導致發生重大環境污染和交通安全事故，而且不僅有利于我國無人機應用市場的健康穩定發展。在美國，規定如果居民本身無權擅自擊落任何無人機，哪怕是居民有攻擊入侵者的嫌疑，因為居民墜機也有可能嚴重危害國家地面安全。英國2016年coi4反攻擊無人機使用信息安全中心在該項目重點領域關注于反無人機使用可能直接引起的危險諸如發生恐怖活動、襲擊恐怖事件、抗議、隱私權受侵害、違禁物品以及交通運輸危險等相關使用安全問題。在荷蘭，警察部隊正在訓練警察老鷹如何來回和捕獲大型無人機。在日本，大批的小型無人機將被用于快速捕獲小型無人機。而相比之下，采用對抗電磁干擾應用技術無疑是應用成本最低的解決方法，尤其特別是在民用無人領域，通過采用調頻無線通信、導航衛星定位等多種對抗電磁干擾應用技術，捕獲小型民用無人機數據是主要發展趨勢。

二、民用小型無人機干擾反制技術原理

1.小型無人機測控通信系統原理

無人機自動測控數據通信控制系統主要是指依托測控數據無線傳輸以及鏈路應用來直接完成對大型無人機的自動控制、跟蹤以及精確定位。測控控制系統主要功能包括兩個部分：一是大型無人機下行數據鏈接線路實時通信傳輸系統，主要專門負責實時傳輸飛機上行數據控制鏈路信號和傳輸下行數據圖像回傳控制信號; 二是中小型無人機自己導航自動定位系統，主要專門機構負責自己導航定位以及現場導航。擴展寬帶頻譜信號通信控制系統的工作原理主要是將待接收傳輸視頻信息用寬帶擴頻信號編碼進行調制，將寬帶頻譜信號擴展后在連接寬帶的信道中進行傳輸，接收端可以使用與寬帶發射端信號同步的寬帶擴頻器編碼解擴頻后恢復到的原始數據。該類測量系統抗干擾強，會在同一頻帶中與此同時測量保持多個通信裝置的獨立性，獨立性低，隱秘性難，測量精準。導航系統定位器的原理主要是基于gps來對系統的直接進行序列化的擴頻。

2.無人機干擾反制技術原理

應該對于大型移動無人機信號展開調頻干擾信號反制甚至于干擾控制，就要對于大型無人機接入傳輸網路的信號狀態展開特征分析，進行手機信號調頻采集、信號運行時頻率等特征分析，針對小型無人機進行調頻信號通信不能有意識地躲避手機信號反制干擾的異常行為需要采用信號反制干擾技術。我們已清晰知曉，跳頻同步速度會越快，跳頻數據帶寬會越厚，抗干擾能力會越強，但是跳頻速度會越快，同步跳頻使用性能便能上升會越多。而且，我國對大型無人機使用跳頻器的帶寬也仍然有著明顯的技術限制。根據此種跳頻寬帶通信，可以考慮采納跳頻輸出功率很大而是選用成本較低的寬帶堵塞信道干擾，包括固定的寬帶阻塞干擾、部分固定頻帶上的阻塞載波干擾、梳狀頻帶阻塞等等干擾，在不需要知道整個跳頻頻率變化時候也可以考慮采用多頻連續的載波阻塞干擾。在多次擄獲干擾信號之后，還認為可以同時采用其他跟蹤手段干擾。由于在電磁干擾中所需需要花費付出的能量功率較大，因此，在不同干擾環境下我們應該分別選擇不同的電磁干擾抑制技術。

3.無人機導航系統干擾反制原理

由于目前國際市場上的小型遙控無人機都有的是采用gps自動定位，因此，只要敵機反制它的gps定位信號，就一定可以成功劫持其敵機飛行時的路線。比如，通過利用gps壓制信號干擾以強制大功率方式擾亂大型gps接收信號，或者通過利用gps欺騙壓制干擾手段讓大型無人機通過接收信號系統無法進行錯誤計算。但是，欺騙電磁干擾系統需要的技術成本相對較高，實施技術難度較大。

三、無人機劫持技術的應用

本文觀點認為，針對民用小型監控無人機的應用環境，應該通過大力發展小型無人機安全劫持監控技術，利用手機智能監控技術迅速奪取小型無人機的安全控制權。目前，國家正在要求手機廠商主動提供射頻無人機配置信息，需要時，就廠商可以輕松通過根據手機硬件配置信息自動確定一個射頻劫持頻段，然后通過手機控制射頻邏輯自動追蹤射頻來快速實現射頻劫持。比如，在一個建筑物周圍設置采用萬能射頻溫度傳感器可以設置射頻屏障，采用萬能射頻遙控器可以實施射頻劫持。未來，隨著移動智能網絡技術的廣泛應用，在智能網絡應用環境中自動追蹤、干擾和自動反制使用無人機發送信號越來越可能成為一種可能。這將成為是一個國家重點課題研究的新方向。

結束語

無人機在未來必然也會有著廣泛的技術發展性和前途。要盡快實現我國無人機應用市場的健康穩定發展，就要加快研發出抗干擾自動反制系統技術。而移動干擾對抗反制系統技術的一個關鍵部分就是移動通信控制系統的干擾對抗性反制技術。

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