某型无人机连续波电磁辐照效应研究

为了研究无人机在战场电磁环境下的安全性及可靠性,对无人机壳体的屏蔽效能进行了仿真计算,并在开阔场环境下建立连续波电磁辐照系统,利用连续波电磁辐照系统对无人机整机和通信链路核心部件收发组合进行辐照效应实验。仿真结果表明,在10MHz ~1GHz 连续波作用下,无人机壳体的屏蔽效能较低,为10dB 左右;实验结果表明,在某些频点或频段,无人机会出现通信链路中断的现象,表现为失锁状态,即无人机不能与地面控制站进行有效的数据传输,且不同的辐射场极化方向导致出现失锁现象的电场阈值不同。分析表明,电磁能量进入无人机机体内部产生干扰的主要耦合途径为无人机天线和无人机壳体的透射。     

通信电台连续波电磁辐照试验研究

为掌握通信电台在连续波辐照下的带内干扰规律, 揭示通信电台连续波带内干扰作用机理, 以某型超短波通信电台为受试对象, 通过搭建试验平台, 利用辐照法对其进行干扰效应试验研究, 进而确定在不同参数指标作用下通信电台的受干扰规律.研究结果表明:该超短波电台的带内敏感频率范围为30kHz; 在相同的功率模式下, 电台工作于高频状态下更容易受到干扰; 提高电台工作信号的功率能有效提高通信电台的抗干扰能力.     

无人机中继测控数据链设计

目前无人机测控数据链多为无线视距传输,在山区等有障碍物遮挡的环境中往往工作受限。针对此种情况,首先介绍一种直通模式数据链的设计方案,并基于此种构架设计出一种中继模式的测控数据链系统。此系统搭载于无人机上,可实现中继无人机与任务机终端,以及中继无人机与地面站终端的双向实时通信,进而完成地面与任务终端之间测控通信链路的建立。系统采用中继前向链路与返向链路频率倒置的频分双工体制,简化了射频前端与天线的设计。此中继链路方案克服了微波视距传输的局限,有效拓展了测控通信距离,应用灵活、兼容性好、可靠性高,为复杂环境中的无人机应用提供了一种通信链路解决方案。     

连续波多普勒引信单频连续波辐照效应规律分析

为研究单频连续波对连续波引信装置的辐照效应规律,在200 V/m场强范围内,对加电工作状态典型引信装置开展了单频连续波辐照效应试验。通过对比分析,提出了普适的单频连续波辐照下连续波多普勒引信装置效应规律。试验结果表明:引信装置具有最佳能量耦合方向,该方向且与引信装置的具体结构有关;天线为单频连续波辐照下引信装置的主要能量耦合通道,弹体作为天线的一部分也会产生影响;引信装置存在敏感频点和敏感频段,在本振频率附近,引信装置临界干扰场强可达几V/m;不同引信装置抗单频连续波干扰的能力不同。     

无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统

针对战场环境下复杂传播环境及敌方干扰对无人机通信系统性能的影响,提出了综合信道衰落和干扰共同作用下的无人机通信信道理论模型。在此基础上,基于微波暗室设计实现了无人机通信干扰电磁环境半实物仿真系统。该系统利用硬件现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实时模拟无人机通信信道和干扰信号,利用微波暗室模拟外场的无线传播环境,并通过天线位置和角度调节装置模拟发射机、干扰机和接收机之间的空间位置特性。实测结果表明,该半实物仿真系统能够真实复现无人机通信干扰电磁环境,可用于无人机数据链抗干扰性能的测试和评估。     

无人机数据链暗室拉距测试方法

无人机数据链的有效通信距离是无人机的一项重要指标,如何准确高效地对有效通信距离进行测试表征,对于无人机安全运行和评估系统正常工作的可靠度具有重要意义。在分析无人机数据链通信链路中传输损耗构成的基础上,从测试环境可控性、测试效率、可重复性、贴近业务应用等方面比较了当前主要测试方法之间的优劣,设计了室内拉距测试方法并完成相应测试,最后根据吞吐量指标对有效通信距离与实际业务应用间的关系进行了讨论。所提出的无人机数据链有效通信距离测试方法简单易行,测试结果准确,具有较强的实用价值。     

无人机动态数据链路电磁辐射效应试验

数据链路的电磁安全性成为制约无人机发展的突出问题,为提高无人机数据链的电磁环境适应能力,根据数据链路电磁敏感度随飞行状态变化的特点,设计并开展了动态数据链路连续波电磁辐射效应试验。结果表明：数据链工作信号强度影响系统的电磁敏感度。无人机常规工作状态下,带内干扰辐射场强阈值低于1 V/m,对应的自动增益控制(AGC)电压最大,达到190 V;此时,带内干扰容错能力强,误码随干扰功率增加而变大的趋势相对明显;最大规定误码阈值条件下,上行控制链路仍能正常工作。邻频干扰条件下,电磁干扰场强阈值随频偏增加而变大,对应的AGC电压相对减小;误码随干扰功率增大过程被压缩,数据链突发失锁效应。     

注入法等效替代电磁辐照法试验技术研究

针对目前实验室条件下高强度辐射场无法构建,单一辐照法难以有效开展系统级电磁辐射敏感度及安全裕度试验的问题,对互联系统注入法等效替代电磁辐照法的试验技术进行了研究.以设备端口的响应电压相等作为等效依据,推导了注入电压与辐照场强之间的等效对应关系,确定了强场条件下注入电压源线性外推应满足的条件,提出了基于耦合模块的等效注入试验新方法.在理论分析的基础上,以典型非线性互联系统为受试对象,分别开展了单频连续波辐照与注入试验研究,结果表明：辐照场强和等效注入电压源之间为线性变化关系,替代高场强辐照试验的等效注入电压源可以采用低场强下的对应关系线性外推得到,试验结果验证了注入等效替代辐照试验方法的有效性.     

连续波激光辐照光伏型探测器的光电饱和效应

从描述载流子输运的基本方程入手 ,建立了描述载流子和电场的动力学方程。利用数值方法 ,得到不同参数激光辐照探测器时的光生电动势 ,以及达到载流子饱和所需的激光阈值强度。     

某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究

为检验电台类装备在高空核爆电磁脉冲（high-altitude electromagnetic pulse, HEMP）环境下的生存能力,降低系统电磁脉冲易损性评估中的不确定度,设计了系统级HEMP辐照试验方案及易损性试验评估流程,建立了基于故障树模型的电台电磁损伤评估算法.以欧讯SG-7200型超短波电台的电磁易损性评估为例,应用电磁损伤评估算法开展威胁级辐照试验.试验结果表明：电台在50 kV/m的辐照试验中发生跳频现象,通信故障;在故障树模型中,根据多次试验数据得到该型电台在50 kV/m的威胁级辐照试验中系统失效概率为78.83%.     

应用于无人机中继测控链路的微波前端设计

当前无人机测控数据链系统多为点对点视距传输,当遇到需要扩展通信距离或存在障碍物遮挡时往往限制了链路的正常工作。针对此问题,提出了一种应用于无人机中继测控链路的微波前端设计方案。其空空链路与空地链路采用频率倒置的频分双工体制,有效避免了前向链路与返向链路的收发干扰,并实现了机载设备的硬件统型;通过软件注入便可完成对终端模式的在线切换,提升了系统应用的灵活性与鲁棒性,为保证复杂环境下无人机测控链路的实时传输提供了一种有效的解决途径。     

无人机数据链动态电磁干扰环境模拟

In order to test the anti-interference ability of an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) data link in a complex electromagnetic environment, a method for simulating the dynamic electromagnetic interference of an indoor wireless environment is proposed. This method can estimate the relational degree between the actual face of an UAV data link in an interface environment and the simulation scenarios in an anechoic chamber by using the Grey Relational Analysis (GRA) theory. The dynamic drive of the microwave instrument produces a real-time corresponding interference signal and realises scene mapping. The experimental results show that the maximal correlation between the interference signal in the real scene and the angular domain of the radiation antenna in the anechoic chamber is 0.959 3. Further, the relational degree of the Signal-to- Interference Ratio (SIR) of the UAV at its reception terminal indoors and in the anechoic chamber is 0.996 8, and the time of instrument drive is only approximately 10 祍. All of the above illustrates that this method can achieve a simulation close to a real field dynamic electromagnetic interference signal of an in-door UAV data link.     

无人机数据链自适应调制技术研究

根据无人机数据链对传输可靠性与传输速率的要求,在对自适应调制技术原理研究的基础上,探讨了自适应调制技术中的几个关键问题,主要包括信道估计和调制方式的判决准则。首先对信噪比估计模型进行分析,针对该模型利用最大似然估计法对信道的信噪比进行估计,对自适应调制判决准则进行了分析与仿真。仿真结果表明,采用基于信噪比门限判决自适应调制方法,可使无人机数据链在误比特率较低的情况下（10^-5）提高系统的信息传输容量。     

无人机信道下OFDM系统同步研究及仿真

正交频分复用（OFDM）技术由于其高效的频谱利用率和良好的抗多径和频率选择性衰落性能,成为无人机通信链路数据传输技术的一种可能的解决方案。针对无人机数据链系统技术指标要求,给出了OFDM系统参数设计和同步需求分析,提出了有效的OFDM同步技术方案,并在实用的无人机信道下对系统同步性能进行了仿真和分析。仿真结果表明,所提技术方案具有较好的同步性能和误码率性能,能够满足OFDM无人机数据链系统性能要求。     

基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链设计

无人机在未来的战争中将扮演着越来越重要的角色。战术无人机能够将对本方有用的敌方信息传递到本方的地面控制中心,以便本方部署周密的作战计划。无人机通信负载和能量是衡量无人机数据链系统性能好坏两个很重要的指标。通信负载的大小可以通过拥塞控制来解决,结合无人机能量有限的特点,无人机发送数据时采用最小功率发射,在MAC层,引入能耗参量,将其融入到拥塞控制中来提高无人机数据链的网络性能。利用opnet仿真软件,搭建半实物仿真平台,设计了基于能耗参量的拥塞控制算法无人机数据链。仿真结果表明此算法能够提高系统吞吐率,并节约了能量。     

一种基于无人机的测控天线干扰试验系统设计

面向航天测控装备大口径天线抗电磁干扰能力验证工程应用需求,分析了测控天线抗电磁干扰技术指标,提出了基于干扰入射角的干信比估算方法,设计了一种基于无人机的测控天线干扰试验系统,并通过某型12 m测控天线进行了干扰试验验证。该系统为大口径测控天线抗电磁干扰指标测试提供了一种新的手段,具有良好的工程应用前景。     

数据链系统抗截获、抗干扰方法研究

利用数据链系统自身的战场态势实时共享特性,通过计算和仿真,提出并量化了如何根据敌方电子侦察干扰平台的航迹,动态调整数据链应用平台工作参数的方法和途径,从而达到了提高数据链系统抗截获、抗干扰性能的目的.     

基于FDTD方法的通信对抗无人机干扰能力分析

天线是通信对抗系统的关键组成部分，其性能直接影响整个系统的作战效能。采用时域有限差分法（FDTD）分析无人机的机载VHF干扰天线，计算了天线的辐射方向图。以干扰有效压制区作为无人机通信干扰能力的评估指标，提出了一种计算无人机处于任意姿态时的地面干扰有效压制区的方法。计算结果证明了该方法的可行性和有效性。