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理論和仿真分析：對(duì)sUAS的通信鏈路進(jìn)行掃頻噪聲干擾

2022-05-11 23:13:54·  來(lái)源：雷達(dá)通信電子戰(zhàn)  
　
今天給大家推薦一篇82頁(yè)的論文：《Effectiveness of Electronic Counter Measures(ECM) on small Unmanned Aerial Systems(sUAS): Analysis and Preliminary》，

今天給大家推薦一篇82頁(yè)的論文：《Effectiveness of Electronic Counter Measures(ECM) on small Unmanned Aerial Systems(sUAS): Analysis and Preliminary》，其中含相關(guān)代碼。

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本文圖片均來(lái)自論文

小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)（sUAS）在政府、商業(yè)和私人使用中變得越來(lái)越普遍和廉價(jià)。有幾種反sUAS產(chǎn)品采用電磁對(duì)抗措施破壞sUAS的通信鏈路。但是，由于sUAS所使用的復(fù)雜控制和通信鏈路技術(shù)，這些解決方案中的大部分在特定sUAS類型的對(duì)抗有效性方面受到限制，這使得有效干擾變得非常困難。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，發(fā)展出了無(wú)人機(jī)探測(cè)和對(duì)抗雷達(dá)（Drone Detection and Mitigation Radar，DDMR）概念。DDMR的干擾部分是采用寬帶噪聲和隨機(jī)掃頻相結(jié)合的方法對(duì)通信鏈路進(jìn)行干擾。

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該文是以一個(gè)利用DDMR系統(tǒng)成功地干擾sUAS通信鏈路的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。文獻(xiàn)1中的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有提供任何理論分析，文獻(xiàn)2模擬分析以確定有效干擾概率，文獻(xiàn)3進(jìn)行額外實(shí)驗(yàn)以找到DDMR干擾的最佳掃頻方式。
該文通過(guò)理論和仿真分析以及進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)通信鏈路掃頻噪聲干擾方案進(jìn)行了優(yōu)化，給出了研究結(jié)果。

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  • DDMR系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于探測(cè)無(wú)人機(jī)，同時(shí)部署ECM技術(shù)以對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行產(chǎn)生不利影響。與市場(chǎng)上現(xiàn)有的雷達(dá)干擾技術(shù)相比，DDMR有幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)：

  • DDMR是一種低成本便攜式干擾系統(tǒng)（體積小、重量輕、功率?。?，工作在2.4 GHz到2.5 GHz的ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療）頻段。

  • 該系統(tǒng)可以安裝在突擊步槍式平臺(tái)上，便于快速部署。因此，目前使用這類武器平臺(tái)的軍事和執(zhí)法用戶將非常熟悉這一系統(tǒng)。

  • DDMR可用于分析市場(chǎng)上大多數(shù)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品的RC通信信號(hào)。DDMR能夠在分析這些共頻的基礎(chǔ)上產(chǎn)生最佳的發(fā)射波形。

  • DDMR發(fā)射多功能波形，執(zhí)行無(wú)人機(jī)干擾和雷達(dá)定位。

  • 通過(guò)極化雷達(dá)信號(hào)和多普勒特征，DDMR可以將無(wú)人機(jī)與同一空域的其他目標(biāo)區(qū)分開(kāi)來(lái)。


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每個(gè)實(shí)體，商業(yè)、私人、軍事和政府，在實(shí)施DDMR技術(shù)方面都有不同的目標(biāo)。軍方更擔(dān)心來(lái)自無(wú)人機(jī)的潛在安全威脅。曾經(jīng)有過(guò)無(wú)人機(jī)向軍事人員投擲簡(jiǎn)易爆炸裝置的例子。軍事設(shè)施可能受益于DDMR，軍事人員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)其體積小、重量輕，而且便于攜帶。在軍事基地周邊部署有效可靠的DDMR系統(tǒng)將有助于保護(hù)基地免受敵對(duì)威脅。
該文的目的是確定2.4GHz～2.5Ghz頻段（也稱ISM頻段）的最佳干擾掃頻，同時(shí)在該頻率帶寬內(nèi)的每個(gè)頻率保持足夠的功率水平，以便有效中斷在此載波頻率上運(yùn)行的商用無(wú)人機(jī)的通信鏈路。該文包括最佳掃頻功率譜分析、掃頻干擾頻率仿真和實(shí)驗(yàn)研究。

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