無人直升機機測控系統抗干擾技術與應用分析

張璞

中國直升機設計研究所，中國·江西 景德鎮 333000

1 引言

現階段世界之間技術戰爭較為頻繁，存在著大量的電子干擾活動，不利于無人直升機的正常運行。另外，在未來的國際競爭中，無人直升機所處的電磁環境將會更加復雜，這就要求無人直升機系統要具備更強的抗干擾能力，確保其能夠正常發揮作用。因此，近些年來，各個國家都在大力推進無人直升機系統的研發，并重視對于無人直升機系統抗干擾能力的提升，盡可能確保其能夠適應更加復雜的電磁環境，保障無人直升機可以完成任務。

2 抗干擾技術在無人直升機系統中的應用

2.1 擴頻抗干擾技術的應用

擴頻抗干擾技術是實現提高無人直升機抗干擾能力的重要方式之一，其通過增加帶寬來降低信息的差錯率，降低外界環境對于信息的影響。由于擴頻抗干擾技術是通過增加帶寬來實現的，導致其具有功率譜密度低的特性，并且還具備良好的隱蔽性，不易被發現。另外，擴頻抗干擾技術可以極大地提高無人直升機的抗干擾能力，使得信息在傳遞的過程中難以被截獲，不易被偵查到。因此這項技術已經在我國軍事領域獲得了極大的應用，并且發揮了良好的應用效果。

擴頻抗干擾技術在應用于無人直升機系統時，通常采用直接序列擴頻的方式。這種方式是把相關信息進行擴展后變成帶寬信號，并通過傳輸后在通過相關方式予以恢復，獲取到原有的信息。這種抗感染方式主要通過接收機對相關信號進行處理，在信息的傳播過程中，僅有一小部分的干擾能量被相關接收設備所接收，大幅降低了干擾能量對于信息的影響。

2.2 自適應的干擾抑制技術

在對于提高無人直升機系統的抗干擾方式中，自適應的干擾抑制技術也是其重要組成部分之一。這種方式通過對相關信號以及特性進行跟蹤測量，并通過相應的算法對相關信號進行處理，并自動地對參數以及結構進行調整，確保在復雜的電磁環境中，信息能夠順利地傳遞。自適應的干擾抑制技術有多種形式，如頻率的自適應技術以及電平域自適應技術等。這些技術都可以顯著提高系統的抗干擾能力，保障信息傳輸的準確性[1]。

2.2.1 自適應的天線技術

自適應的天線技術是通過多元天線陣以及相關處理器來實現的，在采用自適應的天線技術時，相關處理器通過相應算法對相關參數進行合理調整，通過對方向圖以及評論等參數進行修正，更好地提高對于相應信號的跟蹤能力，同時對于其他的干擾信號進行抑制，盡可能保障相應信號的準確性[2]。

自適應的天線技術由于其自身的特性，對于多種類型的干擾都有著顯著效果，如鄰道干擾以及寬帶干擾等，具有非常廣泛的應用領域。同時，通過對零點數進行增加還可以對不同方向的干擾信號進行抑制，大大提高抗干擾能力。

自適應的天線技術不僅可以提高信息通信的抗干擾能力，在軍事領域上也有著廣泛應用。例如，在美國軍隊的設備中就已經進行了應用，并且發揮了顯著的抗干擾作用[2]。

2.2.2 自適應跳頻以及通道選擇

自適應跳頻功能是當設備遇到復雜的電磁環境時，能夠對其頻率進行調整，提高抗干擾能力，實現對信號的自適應控制。自適應信號選擇技術與自適應跳頻技術一樣，都是通過不斷調整來實現抗干擾的目的，并且在實際應用中具備良好的效果。

2.2.3 自適應的功率控制

自適應的功率控制是通過相關設備的運行功率進行控制來實現的，通過按照相關信號的高低以來，對發射功率進行調整，降低干擾信號對于輸出信號的影響。

2.3 信源與信道編碼技術的應用

目前，隨著無人直升機技術的不斷發展，無人直升機系統將更具數字化。并且隨著相關編碼技術的不斷應用，在確保射頻信號穩定的同時極大地提高通信的抗干擾能力。

現階段，數字通信有著非常廣泛的應用，與傳統的通信方式相比，其具有更加高效的信息傳播效率，并且便于對信息進行加密，實現良好的保密效果，被大部分無人直升機系統所采用。同時，出于進一步提高通信的抗干擾能力的考慮，相關設計人員還會采用糾錯編碼技術，來對一些錯誤的信息進行改正，進一步提高無人直升機系統的抗干擾能力。并且這一技術我還會對信息編碼的種類以及效率進行調整，對于提高通信的容量以及流量上也有著重要作用。

3 對其實際應用的可行性進行探究

3.1 上行信道中的抗干擾技術

無人直升機在應用過程中，通常會遠離控制中心，而去接近地方的區域，而地方通常會采用影響無人直升機上行信道環境的方式，來對無人直升機的運行狀況進行干擾。

出于提高無人直升機抗干擾能力的考慮，相關設計人員通常會使用擴領抗干擾措施，來應對上行信道環境中的干擾。并且抗干擾的能力大小與擴頻系統的處理情況有關。無人直升機系統中擴頻系統的擴頻越高，其具備的抗干擾能力也就越強，在面臨復雜的運行環境中，也可以順利完成相應的工作。而進行干擾的一方，如果想要繼續對無人直升機進行干擾，就必須再次加大干擾的功率，以實現干擾無人直升機運行狀態的目的，但是隨著加大倍數的增加，這種干擾方式將難以繼續維持，進而實現了提高無人直升機抗干擾能力的目的。

同時，擴頻系統需要采用相應的偽隨機碼，在接收一端進行接收時，只有符合發射碼與本地碼相同，才可以實現對信息通訊的恢復。因此，想要實現對通訊信息的破譯以及干擾，就必須得知相應的偽隨機碼的具體信息。但是偽隨機碼的種類較多，并且擁有各種長度，理論上擁有無限的偽隨機碼，對于通訊信息的破譯過程將會難以進行。所以，這種方式極大地提高了通信信息的安全性，具有非常廣闊的應用前景。

3.2 下行信道中的抗干擾技術

下行信道的干擾也是實現對無人直升機系統進行干擾的主要方式之一。一般情況下，無人直升機會出現在距離控制中心較遠的地區，并且遠離干擾站，使得干擾的一方缺少距離優勢。

無人直升機的下行信道一般是對相關圖像以及遙測信息的傳遞，具有較大的信息量，因此這種方式不適合利用擴頻傳輸，實現抗干擾的功能。可以通過借助自適應的調零天線來實現抗干擾的目的。

在無人直升機的控制中心通過使用自適應的凋零天線的方式，使其能夠自動對準信號的方向，盡可能抑制干擾，通過利用其較強的方向性以及數波的控制能力，盡可能降低干擾能量的影響。

同時，無人直升機的下行信息通常會使用數字化壓縮以及特定的編碼技術，通過這些技術處理得到的通訊信息，在利用跳頻方式進行傳輸時，截獲的一方也難以進行破解，極大地提高了通訊信息傳遞的安全性，實現了抗干擾的目的。

3.3 空中信道中的抗干擾技術

由于地球曲率的因素，忠誠以及遠程的無人直升機信息傳遞要依靠相關中繼通信系統來完成。這種方式就需要相關設計人員對空中信道的干擾情況進行處理，主要通過擴屏以及自適應天線的方式，增加系統的抗干擾能力。

4 結語

綜上所述，由于開展電子對抗活動的影響，目前抗干擾以及干擾的技術水平不斷提高，為了提高信息傳遞的安全性，新型的無人直升機系統要結合多種抗干擾技術，提高自身的抗干擾能力，在未來更加復雜的電磁環境中，能夠順利地完成相應的工作任務。