无人机导航系统抗干扰措施

GPS 信号，导致导航系统误差增大，飞机不得不带油返航。

飞机落地后，进行了飞机环境电平测试，发现测控数据链设备在GPS 接收机频带内有一个固定的脉冲信号，干扰了GPS 信号的正常接收。通过降低测控数据链设备机箱辐射、改善滤波器性能等方法滤除了干扰。

我们对无人机发生的电磁干扰现象进行了分析：

(1)测控链路的C 波段设备小信号工作时，差分GPS 天线接收信号的旁边有宽带干扰信号存在，并且两个天线距离太近，影响正常GPS 信号接收;(2)UHF 天线发射状态下，在GPS 工作频率附近的1 590 MHz 受到对讲机干扰;(3)对无人机的设备舱施加10 kHz~18 GHz 外界干扰时，光电平台抖动，图像出现条纹，通信链路C 波段失锁，KU 天线失锁，油量传感器异常。(4)测控链路视距UHF 设备干扰了正常GPS 信号的接收。

测控链路的C 波段设备小信号工作时，差分GPS 天线接收信号在1.2~1.8 GHz 频带范围内的信号能量约为-100 dBm,比GPS 接收机灵敏度高30 dB.而当该小信号不工作时，该频带范围的信号能量回复到-150 dB 以下，远远小于GPS 接收机的灵敏度，不会影响到GPS 接收机的信号接收。

经RE102 测试发现，在UHF 天线发射状态下，1 590 MHz 附近的环境电平约为67 dBμV,即能量约为-40 dBm,比第二节中得出的GPS 接收机前端的信号最高能量-59.2 dBm 高出约20 dB,因此GPS 容易受到干扰。

而当UHF 天线不处于发射状态时，该环境电平下降到20 dBμV 左右，能量约为-87 dBm,比-59.2 dBm 低约30 dBm,不会对GPS 的接收造成干扰。

3 改善GPS 导航系统抗干扰性

由于无人机GPS 接收机的灵敏度非常高，在GPS 接收天线附近工作的设备特别是有源设备极容易造成其环境电平的上升而对GPS 导航系统造成干扰。

我们通过增加机载设备与GPS 接收机的隔离度来降低干扰，既：

(1)合理布局GPS 接收天线的位置，将GPS 接收天线安放在UHF 天线的副瓣位置。由于天线副瓣位置处的天线发射功率最小，因此对GPS 接收天线造成的干扰也就最少。

(2)在GPS 接收天线与测控链路的C 波段设备的小信号工作通道之间加入滤波器或衰减器，将影响GPS接收频段的信号滤除，这样保证测控链路的C 波段设备小信号工作时传导到GPS 接收器前端的信号小于GPS的灵敏度。

4 结语

利用电磁环境、GPS 灵敏度及GPS 天线系数的概念对实际工作情况下的GPS 导航系统的抗干扰性进行了定量分析。实测结果表明，测控链路的C 波段设备易受到宽带信号的干扰。并且在UHF 天线发射状态下，GPS导航系统易受1 590 MHz 的GPS 工作频率附近的信号干扰，严重影响了GPS 信号的接收。通过增加滤波器或衰减器、调整GPS 接收天线位置等整改措施后，GPS 导航系统能够正常地接收GPS 信号。

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