针对民用小型无人机的干扰与反制技术研究

发布时间：2020-09-17 10:05

　　 随着国内外民用无人机市场的飞速发展,在给人们带来便利的同时,也暴露出了一系列公共安全隐患,急需提出一种可行的民用无人机管制方案,而电磁干扰是民用无人机反制系统中不可或缺的组成部分。根据民用无人机系统特点,本文分别讨论针对无人机导航定位系统及数据链路通信系统的欺骗干扰和压制干扰。无人机测控通信系统主要依托数据传输链路来完成对无人机的控制、跟踪以及定位,它是实现人机结合的关键,主要完成无人机的遥控、跟踪定位和信息传输。它是无人机正常作业的关键也是无人机反制技术中电磁干扰的目标,无人机测控通信系统主要包括无人机数据链路通信系统及无人机导航定位通信系统。无人机数据链路通信包括遥控器上行控制链路及无人机下行图传及状态链路,并采用跳频扩频的方式实现高噪声环境下的稳定通信。本文采集实际无人机信号进行分析,总结其通信特点,讨论跳频扩频通信原理及其常用的干扰方法,最后通过仿真验证并总结出合适的针对无人机数据链路通信的干扰策略。作为一种通用的定位系统,GPS具有其他导航设备无可比拟的优越性,因此被广泛应用于民用无人机导航定位系统中,对其进行欺骗或压制干扰,能够使得无人机丢失或错误的进行自身定位,从而达到无人机反制目的。本文研究GPS系统原理,讨论直接序列扩频通信技术在GPS系统种的应用,研究常用的针对GPS系统的干扰方法,最后通过仿真验证并总结出合适的干扰策略。本文通过对实测无人机信号进行采集并分析其特点,研究了针对无人机信号的常用干扰方法,通过仿真验证了干扰反制方法的可行性并对比了各干扰方法的效能,最终通过系统集成并测试了干扰设备对实际无人机的干扰效果,达到了无人机干扰反制目标。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V279;V355.1
【部分图文】：

第二章 无人机测控通信系统原理由于 GPS 卫星的扩频码和数据码的码率较低，其 C/A 码和 P 码速率.023Mbps 和 10.23Mbps，其数据码的码率只有 50bps，因此需要将低频的导航调制到高频率的载波上进行传输，在民用领域主要考虑 C/A 码，因此载频0f 波段的 L1 载频（1575.42MHz）。射频调制采用移相键控调制方式，常用的有相移键控（BPSK）调制，其特点为：当扩频信号 g (t )信号值改变时，载波发180 相移。接收端，产生于发射端载波频率相差一个中频的本振信号，与接收到的射频混频滤波后，可将将射频信号搬移至基频，然后与扩频序列 c '(t )进行模二乘， 与发射端扩频码发生器产生的 c (t )波形相同且相位同步，从而实现相关解信息解调后可恢复传输信息。在直接扩频通信系统中，最长采用的信息调制方相移键控，使用 BPSK 的直接扩频调制时域波形如图 2-12。

第三章 无人机数据链路干扰原理及仿真第三章 无人机数据链干扰反制原理及仿真人机实测信号分析针对性的对民用小型无人机实施干扰，需要对无人机通信系统，据链信号进行了解和分析，从而寻找一种合适的干扰方法，本节PHANTOM 3 型”无人机的信号样本采集、信号时频特征分析、及参数估计，从而为后文探讨针对性的干扰方法提供准备，具体 3-1 所示。

无人机系统2016 年生产 PHANTOM 3 型专业版配套遥控器接收机NI 可配置中心频率的下变频接收机中心频率=2440MHz接收增益：满足采样样本~-6dBFs输出：正交双通道 IQ 模拟基带信号优化接收增益，降低接收机失真产生的虚假响应采样150Msps，双通道，同步采样动态≥50dB记录 磁盘阵列，同步连续存储 800MByte/s 最低要求为 600MB/s3.1.3 信号时频特征分析3.1.3.1 时域特征采集无人机遥控器的总数据长度约为 7.1s，如图 3-2 所示，在约 4.4s 出现明显信号，幅度突然增大，应为遥控器信号。在 Cooledit 软件环境下，横纵坐标取值需要通过采样率及点数计算得出，故图 3-2 至图 3-7 无坐标标注。

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本文编号：2820578