無人機導航系統抗干擾措施

我們對無人機發生的電磁干擾現象進行了分析：

(1)測控鏈路的C 波段設備小信號工作時，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 天線發射狀態下，在GPS 工作頻率附近的1 590 MHz 受到對講機干擾;(3)對無人機的設備艙施加10 kHz~18 GHz 外界干擾時，光電平臺抖動，圖像出現條紋，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 設備干擾了正常GPS 信號的接收。

測控鏈路的C 波段設備小信號工作時，差分GPS 天線接收信號在1.2~1.8 GHz 頻帶范圍內的信號能量約為-100 dBm,比GPS 接收機靈敏度高30 dB.而當該小信號不工作時，該頻帶范圍的信號能量回復到-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RE102 測試發現，在UHF 天線發射狀態下，1 590 MHz 附近的環境電平約為67 dBμV,即能量約為-40 dBm,比第二節中得出的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UHF 天線不處于發射狀態時，該環境電平下降到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 導航系統抗干擾性

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備特別是有源設備極容易造成其環境電平的上升而對GPS 導航系統造成干擾。

我們通過增加機載設備與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 波段設備小信號工作時傳導到GPS 接收器前端的信號小于GPS的靈敏度。

4 結語

利用電磁環境、GPS 靈敏度及GPS 天線系數的概念對實際工作情況下的GPS 導航系統的抗干擾性進行了定量分析。實測結果表明，測控鏈路的C 波段設備易受到寬帶信號的干擾。并且在UHF 天線發射狀態下，GPS導航系統易受1 590 MHz 的GPS 工作頻率附近的信號干擾，嚴重影響了GPS 信號的接收。通過增加濾波器或衰減器、調整GPS 接收天線位置等整改措施后，GPS 導航系統能夠正常地接收GPS 信號。

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