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電子發燒友網>電子資料下載>無線通信>無人機上的GPS介紹及其無線電干擾原理分析

無人機上的GPS介紹及其無線電干擾原理分析

2017-09-20 | rar | 0.07 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  近年來無人機(本文指民用多軸飛行器)正以空前的速度普及,由此引發的關于安全的憂慮日益增多。許多有關部門甚至個人都希望采取一些措施,阻止無人機飛臨敏感區域。為了達到這個目的可以采用很多方法,比如訓練老鷹飛去抓捕。

  

  除了這類眼球效應大于實用的方法,最實用、性價比最高的方法莫過于無線電干擾。

  目前所有的民用無人機都需要用到無線電技術來實現定位、遙控、圖像傳輸等功能。當然某些特殊用途的無人機可以采用諸如地形匹配、圖像識別以及高精度慣性導航的辦法來確定自己的位置,并且自主的完成任務,但在民用領域尚未普及。既然無人機必須使用無線電技術,就可以對無線電進行干擾,從而達到使無人機失控或折返的目地。

  目前商品無人機必備的主要是GPS定位和遙控這兩個部分。如果用于拍攝圖像或其它測試用途,還必須有下行的圖傳和遙測通信。無線電測高和防撞設備也偶有使用。

  在攻防態勢上,通常無人機的操縱者和需要設防的敏感區域之間有一定距離。無人機從操縱者附近起飛,然后逐漸飛臨設防區域。當無人機到達設防區域附近,能夠開展有效的偵查或破壞活動時,無人機到設防區域的距離,通常比它到操縱者的距離要近得多。

  在上述態勢中,操縱者發送的一切上行信號(從地面向無人機發送)都會因為距離遠而比較微弱。采用同樣的功率,防御者由于距離無人機更近,信號將比操縱者強。防御者收到的下行信號也會比操縱者強。但是對下行信號的防御目標是讓操縱者收不到,而此時無人機到操縱者的距離,和防御者到操縱者的距離是差不多的。所以對下行信號的阻斷不占地形優勢。

  從上面分析可以看出干擾上行信號更為有利。恰巧上行信號通常是遙控信號,直接關系到對無人機的操控,如果上行信號被干擾,無人機將失去即時控制,只能按照程序預設的步驟運行(通常是降落或者懸停)。而下行信號主要是遙測和圖像等,雖然也可能存在敏感信息,但相比控制信號而言就不那么重要了,再加上防御者在態勢上不占優勢,通常對下行信號采取放任態度。

  事實上大多數民用無人機的遙控、遙測甚至圖傳都需要雙向通信才能正常工作,干擾其上行也可能使其下行無法正常工作。

  GPS依靠中軌道衛星。通俗而言就是信號經過上萬公里到達地球表面,已經非常微弱。所以要在無人機離防御者很近的情況下干擾GPS信號是比較容易的。如果想欺騙它就需要用比較復雜的手段來模擬GPS衛星,會困難得多。

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