無人機導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾措施

我們對無人機發(fā)生的電磁干擾現(xiàn)象進行了分析：

(1)測控鏈路的C 波段設(shè)備小信號工作時，差分GPS 天線接收信號的旁邊有寬帶干擾信號存在，并且兩個天線距離太近，影響正常GPS 信號接收;(2)UHF 天線發(fā)射狀態(tài)下，在GPS 工作頻率附近的1 590 MHz 受到對講機干擾;(3)對無人機的設(shè)備艙施加10 kHz~18 GHz 外界干擾時，光電平臺抖動，圖像出現(xiàn)條紋，通信鏈路C 波段失鎖，KU 天線失鎖，油量傳感器異常。(4)測控鏈路視距UHF 設(shè)備干擾了正常GPS 信號的接收。

測控鏈路的C 波段設(shè)備小信號工作時，差分GPS 天線接收信號在1.2~1.8 GHz 頻帶范圍內(nèi)的信號能量約為-100 dBm,比GPS 接收機靈敏度高30 dB.而當(dāng)該小信號不工作時，該頻帶范圍的信號能量回復(fù)到-150 dB 以下，遠遠小于GPS 接收機的靈敏度，不會影響到GPS 接收機的信號接收。

經(jīng)RE102 測試發(fā)現(xiàn)，在UHF 天線發(fā)射狀態(tài)下，1 590 MHz 附近的環(huán)境電平約為67 dBμV,即能量約為-40 dBm,比第二節(jié)中得出的GPS 接收機前端的信號最高能量-59.2 dBm 高出約20 dB,因此GPS 容易受到干擾。

而當(dāng)UHF 天線不處于發(fā)射狀態(tài)時，該環(huán)境電平下降到20 dBμV 左右，能量約為-87 dBm,比-59.2 dBm 低約30 dBm,不會對GPS 的接收造成干擾。

3 改善GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾性

由于無人機GPS 接收機的靈敏度非常高，在GPS 接收天線附近工作的設(shè)備特別是有源設(shè)備極容易造成其環(huán)境電平的上升而對GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)造成干擾。

我們通過增加機載設(shè)備與GPS 接收機的隔離度來降低干擾，既：

(1)合理布局GPS 接收天線的位置，將GPS 接收天線安放在UHF 天線的副瓣位置。由于天線副瓣位置處的天線發(fā)射功率最小，因此對GPS 接收天線造成的干擾也就最少。

(2)在GPS 接收天線與測控鏈路的C 波段設(shè)備的小信號工作通道之間加入濾波器或衰減器，將影響GPS接收頻段的信號濾除，這樣保證測控鏈路的C 波段設(shè)備小信號工作時傳導(dǎo)到GPS 接收器前端的信號小于GPS的靈敏度。

4 結(jié)語

利用電磁環(huán)境、GPS 靈敏度及GPS 天線系數(shù)的概念對實際工作情況下的GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的抗干擾性進行了定量分析。實測結(jié)果表明，測控鏈路的C 波段設(shè)備易受到寬帶信號的干擾。并且在UHF 天線發(fā)射狀態(tài)下，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)易受1 590 MHz 的GPS 工作頻率附近的信號干擾，嚴(yán)重影響了GPS 信號的接收。通過增加濾波器或衰減器、調(diào)整GPS 接收天線位置等整改措施后，GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)能夠正常地接收GPS 信號。

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