無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)探討

摘    要：無人機領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的研究在世界范圍內(nèi)普遍開展，我國也在無人機系統(tǒng)研究方面投入了大量的人力和物力，當(dāng)前我國的無人機技術(shù)已經(jīng)處于世界前列，無人機應(yīng)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(shù)的不斷發(fā)展，無人機的數(shù)據(jù)鏈架構(gòu)成為當(dāng)前以及今后一個時期的重要研究方向，提升訓(xùn)練的統(tǒng)一性和安全性是當(dāng)前無人機數(shù)據(jù)鏈架構(gòu)需要解決的重要問題。文章就主要針對無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)相關(guān)問題進(jìn)行研究探討。
關(guān)鍵詞：無人機；數(shù)據(jù)鏈；抗干擾技術(shù)
無人機數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菬o人機系統(tǒng)的核心組成部分，通過數(shù)據(jù)鏈可以實現(xiàn)對無人機的控制，實現(xiàn)無人機的通信傳輸。通過對無人機數(shù)據(jù)鏈的架構(gòu)，可以進(jìn)一步提升我國無人機系統(tǒng)的研制水平，但是由于當(dāng)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(shù)據(jù)平臺的建立無法統(tǒng)一，給無人機的應(yīng)用帶來了相應(yīng)的安全威脅，尤其是在無人機的使用過程中經(jīng)常會受到一些外部和內(nèi)部因素的干擾，這就對無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的研制提出了緊迫性的要求。本文主要從無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的重要性出發(fā)，分析影響無人機數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)脑颍M(jìn)而探討分析當(dāng)前應(yīng)用于無人機領(lǐng)域的數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)。
1 研究無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的重要性
1.1 能夠提升無人機應(yīng)用的安全性
隨著我國無人機事業(yè)的發(fā)展，無人機不再局限于軍事方面的應(yīng)用，無人機的商業(yè)化使無人機的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，這在推動我國無人機事業(yè)發(fā)展的同時也給無人機的數(shù)據(jù)鏈傳輸造成了一定的安全威脅。由于不同領(lǐng)域、不同用途的無人機都會建立各自的數(shù)據(jù)鏈類型，使得當(dāng)前無人機的數(shù)據(jù)鏈構(gòu)成比較復(fù)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(shù)據(jù)傳輸，因此，必須要利用無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)來提升無人機應(yīng)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(shù)據(jù)鏈的架構(gòu)，可以實現(xiàn)對無人機的遠(yuǎn)程指揮控制，從而進(jìn)一步提升無人機的應(yīng)用水平。數(shù)據(jù)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(nèi)部因素的干擾，使得傳輸指令發(fā)生錯誤或者延遲，將會嚴(yán)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(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的研究，提升對無人機系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控能力。
1.3 進(jìn)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(zhì)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(yīng)用于軍事領(lǐng)域的無人機，由于必須要具備相應(yīng)的作戰(zhàn)能力，如果不能突破無人機系統(tǒng)領(lǐng)域和技術(shù)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(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)脑?/strong>
2.1 無線頻譜傳輸效率低
當(dāng)前我國用于無人機系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)時所運用的頻譜傳輸方式進(jìn)行無線傳輸，也就是我們生活中日常會用到的無線網(wǎng)絡(luò)。建立在無線網(wǎng)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)鏈有可能會導(dǎo)致傳輸效率降低，這與目前我國還無法實現(xiàn)全領(lǐng)域范圍內(nèi)的WiFi全覆蓋有關(guān)。另外在利用無線傳輸?shù)倪^程中，如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷或者網(wǎng)絡(luò)波動，都會對無線頻譜的傳輸效率造成一定的影響。
2.2 數(shù)據(jù)傳輸易被裝障礙物阻隔
無人機數(shù)據(jù)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(yōu)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(dǎo)致很多大型無人機在進(jìn)行高空飛行時容易發(fā)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(dǎo)致信號傳輸?shù)闹袛唷?br /> 2.3 受到電磁干擾
無人機數(shù)據(jù)鏈最容易受到電磁波的干擾，這也就造成了無人機數(shù)據(jù)鏈中存在較大的技術(shù)漏洞，尤其是在軍事領(lǐng)域，敵方很容易通過發(fā)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(fā)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(shù)據(jù)鏈的信號頻段，來復(fù)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(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)研究分析
3.1 編碼抗干擾技術(shù)
目前用于無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾的諸多技術(shù)中，編碼抗干擾技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。編碼技術(shù)主要就是指通過減少誤碼率來提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，通過對無人機數(shù)據(jù)鏈的傳輸效率和傳輸容量進(jìn)行分析，重新組合數(shù)據(jù)鏈的編碼方式，進(jìn)而提升無人機數(shù)據(jù)鏈的抗干擾性能。但是需要注意的是編碼并不是越復(fù)雜越好，一定要根據(jù)無人機系統(tǒng)的傳輸效率制定。
3.2 擴頻抗干擾技術(shù)
在進(jìn)行無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾設(shè)計的過程中，通過擴頻技術(shù)來實現(xiàn)抗干擾的目的也是很有效率的。擴頻抗干擾技術(shù)就是指對無人機系統(tǒng)發(fā)出的信號先進(jìn)行拓寬處理，使其實現(xiàn)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(shù)
相比于上述兩種抗干擾技術(shù)，多輸入輸出抗干擾技術(shù)屬于一種新興的抗干擾技術(shù)種類。多輸入輸出抗干擾技術(shù)主要是利用天線信號接收器實現(xiàn)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(fā)射器，同時，在接收端也設(shè)立多個天線信號接收器，這樣能夠大大提升無人機數(shù)據(jù)鏈的安全性。
3.4 領(lǐng)域天線抗干擾技術(shù)
領(lǐng)域電線抗干擾技術(shù)也叫作陣列天線抗干擾技術(shù)，這是一種要求技術(shù)含量更高的無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)，目前主要運用于軍事領(lǐng)域。這種技術(shù)就是通過進(jìn)行陣列天線的設(shè)置和排列，強效的抑制陣列外的干擾信號，從而實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)鏈抗干擾。
4 結(jié)束語
無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系到無人機系統(tǒng)的安全性和可操作性，為提升無人機領(lǐng)域的通信效率，需要根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)水平優(yōu)化組合抗干擾方式，為我國無人機事業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
[1]劉屹巍，樸海音，肖林，等.無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)綜述[J].飛機設(shè)計，2017，37(06):13-16,21.
[2]閆云斌，崔雪煒，王永川，等.無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)抗干擾性能評估方法研究[J].海軍工程大學(xué)學(xué)報，2017，29(05):92-96.
[3]夏永平，陳自力，林旭斌.無人機數(shù)據(jù)鏈發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].飛航導(dǎo)彈，2016，(11):50-53.
[4]丁文銳，黃文乾.無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術(shù)發(fā)展綜述[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2016，42(10):6-10.