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無人機數據鏈抗干擾技術探討
文章來源：鴻馬實業有限公司 | 添加人：管理員 | 添加時間：2020-6-30 9:26:16 | [關閉]
摘 要：無人機領域相關技術的研究在世界范圍內普遍開展，我國也在無人機系統研究方面投入了大量的人力和物力，當前我國的無人機技術已經處于世界前列，無人機應用范圍也逐漸從軍事國防擴展到了民用方面。隨著電子信息技術的不斷發展，無人機的數據鏈架構成為當前以及今后一個時期的重要研究方向，提升訓練的統一性和安全性是當前無人機數據鏈架構需要解決的重要問題。文章就主要針對無人機數據鏈抗干擾技術相關問題進行研究探討。
關鍵詞：無人機；數據鏈；抗干擾技術
無人機數據鏈是無人機系統的核心組成部分，通過數據鏈可以實現對無人機的控制，實現無人機的通信傳輸。通過對無人機數據鏈的架構，可以進一步提升我國無人機系統的研制水平，但是由于當前無人機的類型較多，用途也比較寬泛，這就使得不同類型的無人機數據平臺的建立無法統一，給無人機的應用帶來了相應的安全威脅，尤其是在無人機的使用過程中經常會受到一些外部和內部因素的干擾，這就對無人機數據鏈抗干擾技術的研制提出了緊迫性的要求。本文主要從無人機數據鏈抗干擾技術的重要性出發，分析影響無人機數據鏈傳輸的原因，進而探討分析當前應用于無人機領域的數據鏈抗干擾技術。
1 研究無人機數據鏈抗干擾技術的重要性
1.1 能夠提升無人機應用的安全性
隨著我國無人機事業的發展，無人機不再局限于軍事方面的應用，無人機的商業化使無人機的應用領域進一步拓寬，這在推動我國無人機事業發展的同時也給無人機的數據鏈傳輸造成了一定的安全威脅。由于不同領域、不同用途的無人機都會建立各自的數據鏈類型，使得當前無人機的數據鏈構成比較復雜，彼此之間必然會形成一定的干擾，從而影響無人機的信息數據傳輸，因此，必須要利用無人機數據鏈抗干擾技術來提升無人機應用的安全性。
1.2 提升無人機指揮控制的可靠性
通過對無人機數據鏈的架構，可以實現對無人機的遠程指揮控制，從而進一步提升無人機的應用水平。數據鏈作為操控平臺與無人機之間的重要連接方式，一旦受到外部或內部因素的干擾，使得傳輸指令發生錯誤或者延遲，將會嚴重影響無人機指揮控制的可靠性。因此必須通過對無人機數據鏈抗干擾技術的研究，提升對無人機系統的遠程操控能力。
1.3 進一步拓寬無人機的廣泛適用性
目前我國的無人機類型主要分為輕型無人機、微型無人機、小型、中型和大型無人機等五大類，每一類無人機的質量和重量都是不同的，這也就使得無人機的適用范圍是有限的。應用于軍事領域的無人機，由于必須要具備相應的作戰能力，如果不能突破無人機系統領域和技術上的局限，增強無人機的抗干擾能力，將會大大降低無人機的適用性。
2 影響無人機數據鏈傳輸的原因
2.1 無線頻譜傳輸效率低
當前我國用于無人機系統數據架構時所運用的頻譜傳輸方式進行無線傳輸，也就是我們生活中日常會用到的無線網絡。建立在無線網基礎上的數據鏈有可能會導致傳輸效率降低，這與目前我國還無法實現全領域范圍內的WiFi全覆蓋有關。另外在利用無線傳輸的過程中，如果出現網絡中斷或者網絡波動，都會對無線頻譜的傳輸效率造成一定的影響。
2.2 數據傳輸易被裝障礙物阻隔
無人機數據鏈在傳輸信息的過程中主要運用的波形主要是微波，微波的優點就在于傳輸效率比較高，傳輸范圍也比較廣，但是同時它又具有波長短的缺點，這就導致很多大型無人機在進行高空飛行時容易發生信號傳輸延遲的問題，從而降低了對無人機的指揮控制能力。另外由于這種微波還容易受到很多城市建筑物的阻隔，從而導致信號傳輸的中斷。
2.3 受到電磁干擾
無人機數據鏈最容易受到電磁波的干擾，這也就造成了無人機數據鏈中存在較大的技術漏洞，尤其是在軍事領域，敵方很容易通過發送電磁波的方式來阻礙我方無人機通訊信號的傳輸，從而使得信號接收發生延遲或者破壞。另外電磁干擾還可以是通過分析無人機數據鏈的信號頻段，來復制一段相似的信號指令，從而干擾對無人機的指揮。
3 無人機數據鏈抗干擾技術研究分析
3.1 編碼抗干擾技術
目前用于無人機數據鏈抗干擾的諸多技術中，編碼抗干擾技術的應用最為廣泛。編碼技術主要就是指通過減少誤碼率來提升數據傳輸的準確性，通過對無人機數據鏈的傳輸效率和傳輸容量進行分析，重新組合數據鏈的編碼方式，進而提升無人機數據鏈的抗干擾性能。但是需要注意的是編碼并不是越復雜越好，一定要根據無人機系統的傳輸效率制定。
3.2 擴頻抗干擾技術
在進行無人機數據鏈抗干擾設計的過程中，通過擴頻技術來實現抗干擾的目的也是很有效率的。擴頻抗干擾技術就是指對無人機系統發出的信號先進行拓寬處理，使其實現更寬范圍的信號傳輸，這樣就能減少傳輸過程中的障礙物對通訊信號的干擾和阻隔。
3.3 多輸入輸出抗干擾技術
相比于上述兩種抗干擾技術，多輸入輸出抗干擾技術屬于一種新興的抗干擾技術種類。多輸入輸出抗干擾技術主要是利用天線信號接收器實現通訊信號的傳輸，顧名思義所謂的多輸入輸出就是指在輸出端建立多個天線信號發射器，同時，在接收端也設立多個天線信號接收器，這樣能夠大大提升無人機數據鏈的安全性。
3.4 領域天線抗干擾技術
領域電線抗干擾技術也叫作陣列天線抗干擾技術，這是一種要求技術含量更高的無人機數據鏈抗干擾技術，目前主要運用于軍事領域。這種技術就是通過進行陣列天線的設置和排列，強效的抑制陣列外的干擾信號，從而實現有效的數據鏈抗干擾。
4 結束語
無人機數據鏈抗干擾技術的應用直接關系到無人機系統的安全性和可操作性，為提升無人機領域的通信效率，需要根據當前的技術水平優化組合抗干擾方式，為我國無人機事業的發展提供技術支持。
參考文獻
[1]劉屹巍，樸海音，肖林，等.無人機數據鏈抗干擾技術綜述[J].飛機設計，2017，37(06):13-16,21.
[2]閆云斌，崔雪煒，王永川，等.無人機數據鏈系統抗干擾性能評估方法研究[J].海軍工程大學學報，2017，29(05):92-96.
[3]夏永平，陳自力，林旭斌.無人機數據鏈發展現狀及關鍵技術研究[J].飛航導彈，2016，(11):50-53.
[4]丁文銳，黃文乾.無人機數據鏈抗干擾技術發展綜述[J].電子技術應用，2016，42(10):6-10.
關鍵詞：無人機；數據鏈；抗干擾技術
無人機數據鏈是無人機系統的核心組成部分，通過數據鏈可以實現對無人機的控制，實現無人機的通信傳輸。通過對無人機數據鏈的架構，可以進一步提升我國無人機系統的研制水平，但是由于當前無人機的類型較多，用途也比較寬泛，這就使得不同類型的無人機數據平臺的建立無法統一，給無人機的應用帶來了相應的安全威脅，尤其是在無人機的使用過程中經常會受到一些外部和內部因素的干擾，這就對無人機數據鏈抗干擾技術的研制提出了緊迫性的要求。本文主要從無人機數據鏈抗干擾技術的重要性出發，分析影響無人機數據鏈傳輸的原因，進而探討分析當前應用于無人機領域的數據鏈抗干擾技術。
1 研究無人機數據鏈抗干擾技術的重要性
1.1 能夠提升無人機應用的安全性
隨著我國無人機事業的發展，無人機不再局限于軍事方面的應用，無人機的商業化使無人機的應用領域進一步拓寬，這在推動我國無人機事業發展的同時也給無人機的數據鏈傳輸造成了一定的安全威脅。由于不同領域、不同用途的無人機都會建立各自的數據鏈類型，使得當前無人機的數據鏈構成比較復雜，彼此之間必然會形成一定的干擾，從而影響無人機的信息數據傳輸，因此，必須要利用無人機數據鏈抗干擾技術來提升無人機應用的安全性。
1.2 提升無人機指揮控制的可靠性
通過對無人機數據鏈的架構，可以實現對無人機的遠程指揮控制，從而進一步提升無人機的應用水平。數據鏈作為操控平臺與無人機之間的重要連接方式，一旦受到外部或內部因素的干擾，使得傳輸指令發生錯誤或者延遲，將會嚴重影響無人機指揮控制的可靠性。因此必須通過對無人機數據鏈抗干擾技術的研究，提升對無人機系統的遠程操控能力。
1.3 進一步拓寬無人機的廣泛適用性
目前我國的無人機類型主要分為輕型無人機、微型無人機、小型、中型和大型無人機等五大類，每一類無人機的質量和重量都是不同的，這也就使得無人機的適用范圍是有限的。應用于軍事領域的無人機，由于必須要具備相應的作戰能力，如果不能突破無人機系統領域和技術上的局限，增強無人機的抗干擾能力，將會大大降低無人機的適用性。
2 影響無人機數據鏈傳輸的原因
2.1 無線頻譜傳輸效率低
當前我國用于無人機系統數據架構時所運用的頻譜傳輸方式進行無線傳輸，也就是我們生活中日常會用到的無線網絡。建立在無線網基礎上的數據鏈有可能會導致傳輸效率降低，這與目前我國還無法實現全領域范圍內的WiFi全覆蓋有關。另外在利用無線傳輸的過程中，如果出現網絡中斷或者網絡波動，都會對無線頻譜的傳輸效率造成一定的影響。
2.2 數據傳輸易被裝障礙物阻隔
無人機數據鏈在傳輸信息的過程中主要運用的波形主要是微波，微波的優點就在于傳輸效率比較高，傳輸范圍也比較廣，但是同時它又具有波長短的缺點，這就導致很多大型無人機在進行高空飛行時容易發生信號傳輸延遲的問題，從而降低了對無人機的指揮控制能力。另外由于這種微波還容易受到很多城市建筑物的阻隔，從而導致信號傳輸的中斷。
2.3 受到電磁干擾
無人機數據鏈最容易受到電磁波的干擾，這也就造成了無人機數據鏈中存在較大的技術漏洞，尤其是在軍事領域，敵方很容易通過發送電磁波的方式來阻礙我方無人機通訊信號的傳輸，從而使得信號接收發生延遲或者破壞。另外電磁干擾還可以是通過分析無人機數據鏈的信號頻段，來復制一段相似的信號指令，從而干擾對無人機的指揮。
3 無人機數據鏈抗干擾技術研究分析
3.1 編碼抗干擾技術
目前用于無人機數據鏈抗干擾的諸多技術中，編碼抗干擾技術的應用最為廣泛。編碼技術主要就是指通過減少誤碼率來提升數據傳輸的準確性，通過對無人機數據鏈的傳輸效率和傳輸容量進行分析，重新組合數據鏈的編碼方式，進而提升無人機數據鏈的抗干擾性能。但是需要注意的是編碼并不是越復雜越好，一定要根據無人機系統的傳輸效率制定。
3.2 擴頻抗干擾技術
在進行無人機數據鏈抗干擾設計的過程中，通過擴頻技術來實現抗干擾的目的也是很有效率的。擴頻抗干擾技術就是指對無人機系統發出的信號先進行拓寬處理，使其實現更寬范圍的信號傳輸，這樣就能減少傳輸過程中的障礙物對通訊信號的干擾和阻隔。
3.3 多輸入輸出抗干擾技術
相比于上述兩種抗干擾技術，多輸入輸出抗干擾技術屬于一種新興的抗干擾技術種類。多輸入輸出抗干擾技術主要是利用天線信號接收器實現通訊信號的傳輸，顧名思義所謂的多輸入輸出就是指在輸出端建立多個天線信號發射器，同時，在接收端也設立多個天線信號接收器，這樣能夠大大提升無人機數據鏈的安全性。
3.4 領域天線抗干擾技術
領域電線抗干擾技術也叫作陣列天線抗干擾技術，這是一種要求技術含量更高的無人機數據鏈抗干擾技術，目前主要運用于軍事領域。這種技術就是通過進行陣列天線的設置和排列，強效的抑制陣列外的干擾信號，從而實現有效的數據鏈抗干擾。
4 結束語
無人機數據鏈抗干擾技術的應用直接關系到無人機系統的安全性和可操作性，為提升無人機領域的通信效率，需要根據當前的技術水平優化組合抗干擾方式，為我國無人機事業的發展提供技術支持。
參考文獻
[1]劉屹巍，樸海音，肖林，等.無人機數據鏈抗干擾技術綜述[J].飛機設計，2017，37(06):13-16,21.
[2]閆云斌，崔雪煒，王永川，等.無人機數據鏈系統抗干擾性能評估方法研究[J].海軍工程大學學報，2017，29(05):92-96.
[3]夏永平，陳自力，林旭斌.無人機數據鏈發展現狀及關鍵技術研究[J].飛航導彈，2016，(11):50-53.
[4]丁文銳，黃文乾.無人機數據鏈抗干擾技術發展綜述[J].電子技術應用，2016，42(10):6-10.
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