测控数据链性能指标试验与评估方法研究

为更加合理、高效地开展数据链性能指标试验,文中提出了基于有线注入法的试验方法。将该方法应用于某型无人机数据链性能指标试验,得到了数据链传输速率、传输时延等试验结果。为评估试验结果,建立了某型无人机数据链上行链路指标评估层次结构,提出了将不同种类试验结果归一化的效用函数,构建了不同指标权重系数判断矩阵。应用层次分析法完成了某型无人机上行链路效能评估,该研究方法可为开展测控数据链装备性能试验与效能评估提供指导.

超宽带电磁脉冲对无人机辐照耦合仿真研究

针对超宽带电磁脉冲易对无人机射频前端薄弱器件低噪声放大器造成击穿失效的问题,进行了超宽带电磁脉冲前门耦合规律的研究。利用仿真软件模拟了超宽带电磁脉冲对无人机辐照前门耦合过程,得到了电磁脉冲耦合到无人机内部电磁薄弱元器件前的节点电压、电流时域波形。结果表明,电磁脉冲经前门耦合传播至薄弱器件前端电路的最大瞬时功率大于器件所能承受的最大输入功率,容易对低噪声放大器击穿从而导致数据链无法正常工作,下一步应考虑有针对性地在低噪声放大器前端加装防护电路。

基于注入法的某型无人机数据链电磁效应研究

针对无人机数据链易受到电磁干扰而导致通信中断的问题,为客观评价无人机数据链对不同频率、功率的连续波干扰信号的电磁敏感度。以某型无人机数据链系统为研究对象,开展连续波干扰信号注入试验,研究连续波干扰情况下数据链的失锁效应以及失锁机理。通过实验得到了导致无人机数据链失锁的敏感频带以及干扰信号阈值,分析了数据链通信中断机理。实验结果表明,对于同频干扰信号,当注入至接收机前端的干扰信号为-83.2 dB时,即可导致数据链通信中断,为无人机数据链干扰预测打下良好的基础。

某型无人靶机连续波电磁辐射效应试验研究

为检验连续波电磁环境下无人机系统的安全可靠性,以某型无人靶机作为试验研究对象,根据工作特性研制了三自由度调节承载平台用以模拟无人机的空中飞行姿态,利用模拟器构建法搭建了测试系统,然后提出了辐射效应评价指标并设计了动态监测系统.通过靶机连续波电磁辐射试验得到,主通道和副通道数据链的失锁频点主要集中在各自工作频点附近,场强阈值在3 V/m内,一部分频点与本振信号频点一致,另一部分敏感频点的2倍频落在工作频点上,少数频点与接收机下变频输出的中频信号一致.此外,试验中出现了由于线缆耦合和传感器电磁防护薄弱导致靶机工作电压升高以致数据链失锁、飞行参数变化和舵机抖动的现象.

某型无人机数据链连续波电磁辐照效应试验分析

为客观评价无人机数据链的抗电磁干扰能力,以某型无人机数据链系统为研究对象,搭建了无人机连续波辐射电磁效应平台。以＂失锁＂效应作为数据链受到干扰的判别依据,对数据链系统开展单频点连续波辐照电磁环境效应试验。通过试验得到了敏感频带以及导致数据链失锁所需干扰信号功率值和在无人机机载天线周围产生的干扰信号辐射场强值,验证了阻塞干扰对无人机数据链通信的影响。同时发现,相比于遥控链路工作频带,干扰信号频率在遥测链路工作频带内更容易引起数据链失锁。通过试验研究,为下一步无人机数据链抗电磁干扰性能的提升打下基础。

某型无人机数据链连续波电磁环境效应试验研究

为客观考核评价无人机数据链对不同频率连续波的电磁敏感程度,研究连续波干扰导致数据链的失锁效应以及失锁机理。本文先后开展某型无人机数据链连续波干扰辐照和注入试验,结果表明,对于同频干扰,当连续波干扰在机载天线附近产生的辐射场场强不小于0.0084 V/m时,即可导致数据链失锁;注入法与辐照法的试验结果具有较好的一致性,该研究成果为无人机数据链干扰预测打下良好的基础。

某型无人机收发信机静电放电防护加固

无人机交换机芯片易被静电放电(ESD)电磁脉冲损坏,严重影响无人机数据链正常通信。针对此问题,通过搭建人体-金属ESD电路模型并进行仿真分析,发现所选用的TVS防护器件对15kV等级的ESD防护效果显著。分别对加装TVS防护器件前后的收发信机电路进行了ESD电磁脉冲抗扰度对比试验。试验结果表明,加装防护器件后的电路对ESD电磁脉冲的防护能力最大提升7.4倍。

用于无人机信息链路电磁干扰预测的动态电磁敏感度测试研究

针对无人机严重依赖信息链路、容易受到外界电磁辐射干扰的突出问题,通过分析无人机典型应用场景,构建了不同飞行状态下的系统理想模型,提出了一种实验室条件下数据链系统传导信号动态模拟方法。以某型无人机数据链系统为研究对象,开展了数据链系统连续波动态电磁注入效应试验。试验结果表明:在系统线性区间内,连续波干扰信号引起上行数据链失锁对应的自动增益控制(AGC)电压均为固定值,干扰频点偏离工作频点越远,相同工作信号强度对应的电磁敏感阈值越大,而失锁AGC电压却相对较小,最小低至7 V;机载数据链系统线性区间满足无人机常规飞行状态下的电磁敏感阈值规律。该方法得到了无人机飞行过程中数据链系统的电磁敏感阈值随飞行姿态和飞行距离的变化规律,对开展无人机电磁干扰预测具有重要意义。

无人机信息链路电磁干扰效应规律研究

通过对无人机电磁干扰耦合路径分析,建立了信息链路电磁干扰理想模型,讨论了电磁干扰对数据链系统工作信号的压制作用.以某型无人机装备数据链系统为研究对象,提出了一种基于无人机动态飞行的信息链路实验室模拟方法,搭建了数据链电磁干扰注入效应试验系统,分析并确定了电磁敏感度判据.通过无人机上行数据链系统连续波电磁干扰注入效应试验,找到了敏感频点和电磁敏感阈值,分析了信息链路电磁干扰作用机理,探索了失锁效应与AGC电压、误码率之间的内在规律,为靶场实验和无人机电磁干扰预测提供了经验.

北斗接收机强电磁脉冲前门耦合仿真研究

针对北斗接收机易受高功率微波干扰问题,采用圆极化贴片天线为辐照对象,基于CST(computer simulation technology)微波工作室和ADS(advanced design system)2种软件的联合仿真方法,将天线辐照产生的感应电动势注入接收机射频前端电路,并设置节点监测电路参数。仿真实验分析了窄带和超宽带高功率微波对导航接收机辐照的前门耦合过程,结果表明,超宽带电磁脉冲可以引起北斗接收机二级低噪声放大器晶体管烧毁,窄带电磁脉冲会造成前端限幅二极管击穿,造成导航系统无法工作。研究确定了接收机电路的易损部件,为北斗导航接收机的电磁防护设计提供了依据,研究方法也可为其他电磁脉冲前门耦合效应仿真实验提供参考。

某通信电台带内连续阻塞干扰环境适应性评估研究

为建立通信装备在多源连续波辐射下辐射效应的预测模型并提出评估方法,研究通信装备带内阻塞干扰,以我军现役某型超短波电台为试验对象,根据高频电子线路推导了评估模型,搭建了干扰效应试验平台,并对评估模型进行实验验证.实验结果证明:通信电台在多源连续波辐照下,是否发生阻塞干扰与等效场强和峰值场强敏感指数有关;可以通过对比数个敏感指数与1的大小关系,对通信电台多源连续波辐照效应进行预测.