張冬曉， 陳亞洲， 程二威， 杜寶舟

(陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū) 電磁環(huán)境效應(yīng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北，石家莊 050003)

近幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)以及反恐行動(dòng)中，無(wú)人機(jī)出色完成了偵察監(jiān)視、通信中繼、火力制導(dǎo)和精確打擊等任務(wù)，并逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)奪取制空權(quán)的利器，其任務(wù)范圍不斷拓展，并有可能取代有人機(jī)，成為未來(lái)空戰(zhàn)的主力裝備[1-2]. 隨著用頻裝備大量投入戰(zhàn)場(chǎng)，空間電磁環(huán)境日益復(fù)雜，現(xiàn)代定向能武器在電子戰(zhàn)中的大規(guī)模應(yīng)用使得電磁環(huán)境變得更加惡劣[3]. 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)電子集成度高，對(duì)外界電磁干擾比較敏感，此外系統(tǒng)高度依賴(lài)數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)地空信息交互，容易遭到外界電磁環(huán)境干擾而發(fā)生意外事件，國(guó)際上曾多次發(fā)生無(wú)人機(jī)受外界電磁干擾失控墜毀以及被俘獲的案例[4]. 因此，無(wú)人機(jī)電磁安全性成為制約其發(fā)揮作戰(zhàn)效能的重要因素，有必要開(kāi)展無(wú)人機(jī)信息鏈路電磁環(huán)境效應(yīng)研究.

國(guó)內(nèi)外開(kāi)展武器裝備電磁環(huán)境效應(yīng)研究由來(lái)已久，但無(wú)人機(jī)裝備由于其性能的爆炸式增長(zhǎng)以及工作方式的特殊性，導(dǎo)致其電磁效應(yīng)研究相對(duì)滯后，國(guó)外此方面研究鮮有公開(kāi)報(bào)道，國(guó)內(nèi)當(dāng)前還沒(méi)有建立針對(duì)無(wú)人機(jī)電磁效應(yīng)研究方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、解放軍信息工程大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和西北核技術(shù)研究所等單位研究重點(diǎn)主要集中于系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的電磁發(fā)射、設(shè)備間的電磁兼容性以及系統(tǒng)電磁輻射發(fā)射和敏感度試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)[5-11]. 然而無(wú)人機(jī)裝備的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景要求其具有較高的抗外界電磁干擾能力，傳統(tǒng)武器裝備的通過(guò)性電磁兼容測(cè)試無(wú)法考量無(wú)人機(jī)對(duì)于外界電磁干擾的抵御能力，沒(méi)有針對(duì)無(wú)人機(jī)信息鏈路的電磁效應(yīng)試驗(yàn)方法和相關(guān)研究，不利于掌握無(wú)人機(jī)裝備的電磁安全性應(yīng)用.

本文通過(guò)分析電磁干擾對(duì)無(wú)人機(jī)的作用路徑，針對(duì)信息鏈路薄弱環(huán)節(jié)建立了理想電磁干擾模型，設(shè)計(jì)并開(kāi)展了無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)連續(xù)波電磁注入效應(yīng)試驗(yàn)，得到了電磁干擾對(duì)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的作用規(guī)律，為開(kāi)展無(wú)人機(jī)裝備電磁干擾預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ).

1 無(wú)人機(jī)電磁干擾作用分析

1.1 無(wú)人機(jī)電磁干擾耦合路徑分析

無(wú)人機(jī)是一種大型電子設(shè)備集成系統(tǒng)，機(jī)身結(jié)構(gòu)特征明顯、內(nèi)部空間緊湊、用頻設(shè)備密集，外界電磁干擾通過(guò)“前門(mén)”和“后門(mén)”耦合方式到達(dá)敏感設(shè)備以及部件端口，影響設(shè)備正常工作，如圖1所示.

圖1 無(wú)人機(jī)電磁干擾耦合路徑Fig.1 UAV electromagnetic interference coupling path

無(wú)人機(jī)機(jī)身、機(jī)翼和尾翼通常為復(fù)合材質(zhì)，類(lèi)似于多個(gè)不規(guī)則屏蔽腔體鉸鏈貫通，屏蔽效能較金屬差；腔體表面分布孔縫、口蓋等電氣不連續(xù)部位，容易造成電磁泄露；此外，多部天線置于無(wú)人機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾和機(jī)腹等部位，形成主要的“前門(mén)”耦合路徑. 電磁干擾源通過(guò)以上3種途徑進(jìn)入無(wú)人機(jī)腔室，以線纜傳導(dǎo)以及空間輻射方式存在，且相互動(dòng)態(tài)變化，即線纜向外發(fā)射電磁波，同樣艙內(nèi)輻射干擾也會(huì)耦合到線纜上. 其中，“前門(mén)”耦合是無(wú)人機(jī)引入外界電磁干擾的主要路徑，傳導(dǎo)干擾信號(hào)對(duì)信息鏈路構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，容易導(dǎo)致上行數(shù)據(jù)鏈中斷.

1.2 信息鏈路電磁干擾建模

以連續(xù)波信號(hào)對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施電磁干擾為例，建立無(wú)人機(jī)電磁干擾理想模型，如圖2所示.

圖2 無(wú)人機(jī)信息鏈路電磁干擾理想模型Fig.2 Ideal model of electromagnetic interference for UAV

為評(píng)價(jià)無(wú)人機(jī)信息鏈路接收到的干擾信號(hào)與工作信號(hào)強(qiáng)度的相對(duì)大小，將干擾信號(hào)功率與工作信號(hào)功率的比值定義為壓制系數(shù)，用K表示為

(1)

式中：Pt、Pit分別為地面控制站和干擾系統(tǒng)的發(fā)射功率；Gt、Git分別為地面控制站和干擾系統(tǒng)發(fā)射天線在無(wú)人機(jī)方向上的增益；Gr、G′r分別為接收天線在工作信號(hào)方向和干擾信號(hào)方向上的增益；R1、R2分別為地面控制站和干擾系統(tǒng)到無(wú)人機(jī)之間的距離；λ、λi分別為工作信號(hào)波長(zhǎng)和干擾信號(hào)波長(zhǎng)；γr、γir分別為地面控制站發(fā)射天線和干擾系統(tǒng)發(fā)射天線對(duì)機(jī)載接收天線的極化系數(shù).

λ=c/f，λi=c/fi，f、fi分別為上行數(shù)據(jù)鏈工作頻率和干擾信號(hào)頻率. 其中，工作頻率為固定值，雖然連續(xù)波干擾具有隨機(jī)性，但某一頻點(diǎn)電磁干擾的頻率也固定不變.

假設(shè)在連續(xù)波某頻點(diǎn)干擾情況下，機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)能夠分辨的最大壓制系數(shù)為Ks，若K≤Ks表示干擾信號(hào)功率在無(wú)人機(jī)接收系統(tǒng)的容忍范圍內(nèi)，不會(huì)引發(fā)上行數(shù)據(jù)鏈中斷；若K>Ks表示工作信號(hào)完全被干擾信號(hào)壓制或者淹沒(méi)，無(wú)人機(jī)容易失去控制. 無(wú)論地面控制站或者敵方干擾系統(tǒng)與無(wú)人機(jī)之間的距離、方位角如何變化，只要壓制系數(shù)在Ks范圍內(nèi)，外界電磁干擾都不會(huì)引發(fā)無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈中斷.

上述無(wú)人機(jī)信息鏈路電磁干擾理想模型是建立在天線為干擾耦合路徑的基礎(chǔ)上，此外其他“后門(mén)”耦合方式會(huì)加重干擾效果，要想確定最大壓制系數(shù)Ks、判斷機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)對(duì)外界電磁干擾的適應(yīng)性，必須針對(duì)機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)開(kāi)展電磁注入效應(yīng)研究，找出數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的敏感頻率范圍和閾值規(guī)律.

2 信息鏈路電磁效應(yīng)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)原理

以某型無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出一種能夠模擬無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)飛行狀態(tài)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)電磁傳導(dǎo)注入效應(yīng)試驗(yàn)方法，系統(tǒng)配置如圖3所示.

圖3 系統(tǒng)連接示意圖Fig.3 Diagram of system connection

圖3中，試驗(yàn)原理圖包括機(jī)載和地面控制站數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、傳導(dǎo)信號(hào)模擬單元以及干擾源耦合模塊.

① 機(jī)載和地面控制站數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng). 單端數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)主要由天線、射頻前端和收發(fā)組合(接收機(jī)、發(fā)射機(jī)和終端機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng))組成，由電源模塊供電，完成上行控制指令發(fā)送和下行遙測(cè)信息傳輸.

② 傳導(dǎo)信號(hào)模擬單元. 利用傳輸線連接機(jī)載天線端口和地面天線端口，內(nèi)部串接信號(hào)調(diào)節(jié)器，在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬無(wú)人機(jī)正常飛行工作模式，既能減輕飛行試驗(yàn)代價(jià)，又能降低安全隱患. 在機(jī)載和地面數(shù)據(jù)鏈正常工作的前提下，調(diào)節(jié)衰減量找出無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈和下行數(shù)據(jù)鏈穩(wěn)定的臨界通信狀態(tài)，考量無(wú)人機(jī)最大作戰(zhàn)半徑條件下的抗電磁干擾水平.

③ 干擾源耦合模塊. 干擾信號(hào)通過(guò)耦合模塊注入傳導(dǎo)電路，模擬電磁干擾信號(hào)耦合進(jìn)入機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng). 為了避免對(duì)裝備造成損壞，經(jīng)專(zhuān)家咨詢(xún)確定最大干擾電平為0 dB. 以?huà)哳l的方式找出上行數(shù)據(jù)鏈敏感頻率范圍，針對(duì)敏感頻點(diǎn)調(diào)節(jié)干擾信號(hào)電平，找到上行數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi閾值.

考慮到有線連接會(huì)由于射頻轉(zhuǎn)接頭接觸不良以及線纜的輻射發(fā)射而出現(xiàn)機(jī)載數(shù)據(jù)鏈和地面站數(shù)據(jù)鏈近距離無(wú)線傳輸?shù)默F(xiàn)象，將機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)置于屏蔽室內(nèi)以隔離輻射分量，地面站數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)和注入模塊置于屏蔽室外，線纜連接端口采用屏蔽布包裹以減小輻射發(fā)射.

2.2 電磁效應(yīng)評(píng)價(jià)方法

判別無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路狀態(tài)的指標(biāo)可以分為定性描述和定量描述. 定性描述是指，數(shù)據(jù)鏈中斷設(shè)定為“失鎖”，作為判定數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)茈姶鸥蓴_導(dǎo)致工作異常的依據(jù)；相反地，“鎖定”表示數(shù)據(jù)鏈滿(mǎn)足最低工作性能指標(biāo)，鏈路工作正常. 定量描述包括信道AGC電壓和誤碼率，信道AGC電壓為中頻放大單元內(nèi)部自動(dòng)增益控制電路的電調(diào)衰減電壓，電壓值反映了接收信號(hào)的強(qiáng)度，即工作信號(hào)越大，AGC電壓越高；誤碼率表示為接收端錯(cuò)誤碼元數(shù)與傳輸碼元總數(shù)的比值，若地面控制站一次發(fā)送106個(gè)字符串，單次測(cè)試誤碼數(shù)為m，誤碼率RBE=m10-6，利用AGC電壓和誤碼率可以定量地分析電磁干擾對(duì)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的影響程度.

利用誤碼檢測(cè)手段量化數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)軘_程度存在兩個(gè)制約因素，一是由于誤碼率是基于一段時(shí)間內(nèi)傳輸錯(cuò)誤碼元數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，在開(kāi)展脈沖效應(yīng)試驗(yàn)過(guò)程中，由于單次脈沖具有隨機(jī)性、持續(xù)時(shí)間短、重復(fù)頻率低等特點(diǎn)，不滿(mǎn)足測(cè)試條件；二是誤碼測(cè)試過(guò)程中需要中止系統(tǒng)正常工作、改變基帶信號(hào)樣式，所以檢測(cè)方法實(shí)用性低，不適合應(yīng)用誤碼檢測(cè)手段. 一般而言，誤碼率超過(guò)規(guī)定限值后數(shù)據(jù)鏈發(fā)生“失鎖”現(xiàn)象，表現(xiàn)為通信中斷，在數(shù)據(jù)鏈尚能鎖定的情況下，地面控制站可視化界面可以觀察包括“鎖定”在內(nèi)的飛機(jī)其他工作參數(shù)，AGC電壓隨著接收信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變. 誤碼檢測(cè)和AGC電壓觀測(cè)都是以數(shù)據(jù)鏈正常工作為前提，一旦數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi，無(wú)法開(kāi)展數(shù)據(jù)鏈電磁干擾效應(yīng)定量分析.

3 信息鏈路電磁干擾效應(yīng)

以某型無(wú)人機(jī)裝備數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)為研究對(duì)象，按照上述試驗(yàn)方法開(kāi)展上行數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)連續(xù)波電磁注入效應(yīng)研究. 已知無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈和下行數(shù)據(jù)鏈都工作在1頻道，工作頻率分別用fu和fd表示，除此之外，信息鏈路還配置了其他備用頻道. 調(diào)節(jié)衰減器至鏈路臨界失鎖狀態(tài)，即接收機(jī)靈敏度為S，在此基礎(chǔ)上減小5 dB衰減值，保證鏈路處于相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，此時(shí)大致模擬無(wú)人機(jī)最大作戰(zhàn)半徑條件下信息鏈路的工作狀態(tài). 在此條件下開(kāi)展連續(xù)波電磁注入效應(yīng)試驗(yàn)，得到敏感頻率范圍和失鎖閾值. 表1列出了典型敏感頻點(diǎn)及其失鎖閾值，圖4為敏感頻點(diǎn)f2～f5及其鄰近頻帶范圍和失鎖閾值之間的關(guān)系.

表1 上行數(shù)據(jù)鏈典型敏感頻點(diǎn)及閾值

Tab.1 Typical sensitive drequencies and thresholds of upward datalink

頻率數(shù)值關(guān)系電平值/dBf1f1≈fu-66.0f22f2≈fu-42.0f33f3≈fu-27.3f44f4≈fu-16.0f55f5≈fu-10.5

圖4 典型敏感頻點(diǎn)及鄰近頻帶失鎖閾值Fig.4 Lost-link thresholds of typical sensitive frequency points and adjacent frequency band

由表1可知，發(fā)生失鎖效應(yīng)的典型敏感頻點(diǎn)之間存在一定的倍數(shù)關(guān)系，與上行數(shù)據(jù)鏈工作頻率有關(guān)，敏感頻點(diǎn)離上行數(shù)據(jù)鏈工作頻點(diǎn)越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)的失鎖閾值越大. 圖4中，在當(dāng)前工作信號(hào)強(qiáng)度和0 dBm干擾信號(hào)強(qiáng)度約束下，以典型敏感頻點(diǎn)f5、f4、f3、f2為代表的失鎖頻帶寬度分別為3.0，4.0，5.7和10.0 MHz，典型敏感頻點(diǎn)離工作頻點(diǎn)越遠(yuǎn)，與其相關(guān)的敏感頻帶越小，但對(duì)應(yīng)的失鎖閾值分布大致符合“U”形，即典型敏感頻點(diǎn)失鎖閾值最小，鄰近干擾信號(hào)頻點(diǎn)與典型敏感頻點(diǎn)相差越大，其失鎖閾值也越大.

圖5中，同頻干擾信號(hào)f1及其鄰近頻率同樣滿(mǎn)足上述規(guī)律，此時(shí)敏感頻帶大致為100 MHz，由于上行數(shù)據(jù)鏈1頻道后設(shè)置多個(gè)備用頻道，右偏干擾信號(hào)部分頻率落在濾波器頻帶內(nèi)，能夠順利通過(guò)濾波器并進(jìn)入混頻單元，因此，典型敏感頻點(diǎn)f1右側(cè)鄰近頻段較大. 頻率偏差較遠(yuǎn)的干擾信號(hào)對(duì)應(yīng)的失鎖閾值幾乎維持在同一量級(jí)，但存在明顯的波動(dòng)現(xiàn)象，說(shuō)明此時(shí)非線性電路處于飽和狀態(tài)，工作信號(hào)不能滿(mǎn)足后續(xù)解調(diào)，出現(xiàn)上行數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi現(xiàn)象.

圖5 同頻干擾敏感頻帶及失鎖閾值Fig.5 Sensitive frequency band of co-frequency interference and its lost-link thresholds

4 信息鏈路電磁干擾作用規(guī)律

4.1 電磁干擾作用規(guī)律及機(jī)理分析

在典型敏感頻點(diǎn)及其鄰近頻帶干擾信號(hào)作用下，上行信息鏈路的臨界失鎖AGC電壓如圖6所示. 圖中波形曲線大致符合“尖峰”形狀，典型敏感頻點(diǎn)f5、f4、f3、f2的臨界失鎖AGC電壓最大，約為30 V，干擾信號(hào)頻率偏離典型敏感頻點(diǎn)越遠(yuǎn)，其對(duì)應(yīng)的臨界失鎖AGC電壓越小，且最小電壓值為14 V；同樣地，f1所在的敏感頻帶也滿(mǎn)足上述規(guī)律.

由于AGC電壓是自動(dòng)增益控制電路內(nèi)部電調(diào)衰減器衰減量對(duì)應(yīng)的電壓幅值，控制中頻輸出信號(hào)穩(wěn)定在解擴(kuò)解調(diào)單元接受的標(biāo)稱(chēng)值容許范圍內(nèi). 例如，無(wú)人機(jī)近場(chǎng)飛行時(shí)，接收到的工作信號(hào)強(qiáng)度很大，通過(guò)增加電調(diào)衰減器衰減值，即增加AGC電壓的方式減小工作信號(hào)增益；若無(wú)人機(jī)在最大飛行半徑條件下執(zhí)行任務(wù)，接收到的工作信號(hào)極其微弱，通過(guò)減小AGC電壓的方式來(lái)提高增益，保持中頻輸出信號(hào)為穩(wěn)恒值. 以典型敏感頻點(diǎn)f1和(f1-5) MHz為例，在相同干擾頻率和信號(hào)強(qiáng)度條件下，上行數(shù)據(jù)鏈1頻道處于臨界失鎖狀態(tài)，更換頻道后AGC電壓如表2所示.

圖6 典型敏感頻點(diǎn)鄰近頻帶失鎖AGC電壓Fig.6 Lost-link AGC voltage of typical sensitive frequencies and adjacent frequency band

表2 不同頻道AGC電壓比較Tab.2 Comparison of AGC voltage for different channels

由表2可知，更換頻道后AGC電壓增大，因?yàn)橹鸫胃鼡Q頻道后，工作信號(hào)頻率逐漸變大，頻點(diǎn)f1干擾信號(hào)偏離工作頻點(diǎn)也越遠(yuǎn)，所以干擾效果變差. 上述典型敏感頻點(diǎn)處，無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi時(shí)，AGC電壓較高，說(shuō)明到達(dá)接收機(jī)的工作信號(hào)強(qiáng)度大，但試驗(yàn)過(guò)程中工作信號(hào)卻始終保持恒定值，因此存在兩種可能性：① 干擾信號(hào)頻率嚴(yán)重偏離工作信號(hào)且功率過(guò)大引起阻塞干擾，導(dǎo)致接收機(jī)遷進(jìn)入飽和狀態(tài)，但此時(shí)典型敏感頻點(diǎn)處均嚴(yán)重偏離工作信號(hào)，不應(yīng)該僅在此類(lèi)敏感頻點(diǎn)處出現(xiàn)一致性變化趨勢(shì)；② 接收機(jī)仍正常工作，接收到的工作信號(hào)強(qiáng)度一致，但在典型敏感頻點(diǎn)處接收到了額外的同頻帶信號(hào). 為了驗(yàn)證上述猜想，有必要分析接收機(jī)前端器件—雙工器的頻響特性.

接收機(jī)是雙向通信的“交換機(jī)”，包含天線公共端口、接收端口和發(fā)射端口，接收信號(hào)的前向傳輸特性如圖7所示.

由圖7可知，雙工器對(duì)接收信號(hào)起到濾波衰減作用，且在工作頻段內(nèi)只有1.4 dB的衰減，頻偏越大，雙工器對(duì)信號(hào)的衰減能力越強(qiáng). 受頻譜儀分辨率限制，最高可測(cè)得電平值為-80 dB，偏離工作信號(hào)140 MHz時(shí)，干擾信號(hào)衰減量約為80 dB. 由于工作信號(hào)頻率為吉赫茲以上，相對(duì)工作頻點(diǎn)頻偏500 MHz情況下，雙工器對(duì)干擾信號(hào)的衰減值將遠(yuǎn)大于100 dB，因此上述典型敏感頻點(diǎn)f5、f4、f3、f2及其所在頻帶信號(hào)都會(huì)被濾除，否定了猜想一，那么干擾信號(hào)只能以諧波方式在雙工器的濾波頻帶內(nèi)順利通過(guò)，諧波來(lái)源可能與器件的非線性有關(guān)，最終引起同頻干擾或者鄰近干擾，造成上行數(shù)據(jù)鏈中斷.

圖7 機(jī)載雙工器接收信號(hào)插入損耗Fig.7 Insertion loss of received signal for airborne duplexer

4.2 電磁干擾致誤碼規(guī)律分析

以誤碼率作為量化電磁干擾對(duì)無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈影響程度的指標(biāo)，根據(jù)上述誤碼測(cè)試原理開(kāi)展試驗(yàn). 以典型敏感頻點(diǎn)f3為例，每次測(cè)試總碼數(shù)為106，誤碼數(shù)隨干擾信號(hào)強(qiáng)度的變化關(guān)系如表3所示.

表3 頻點(diǎn)f3處誤碼率隨信號(hào)強(qiáng)度變化關(guān)系Tab.3 Relationship between BER and signal intensity at f3

通過(guò)誤碼測(cè)試，得出的結(jié)論如下.

① 誤碼率一般在干擾信號(hào)接近失鎖閾值過(guò)程中才能測(cè)到，且誤碼率隨著信號(hào)強(qiáng)度的增加而變大，最大可測(cè)得誤碼率出現(xiàn)在典型敏感頻點(diǎn)上，約為10-3量級(jí)；

② 偏離典型敏感頻點(diǎn)越遠(yuǎn)，最大可測(cè)得誤碼率越小，即只能在失鎖頻帶更小范圍內(nèi)測(cè)得誤碼率，典型敏感頻點(diǎn)偏離工作信號(hào)頻率越遠(yuǎn)，能測(cè)得誤碼率的頻帶越窄，頻點(diǎn)f1處帶寬約為6 MHz，頻點(diǎn)f2處約為3 MHz，而頻點(diǎn)f3則降至0.6 MHz；

③ 誤碼率變化幅度劇烈，與AGC電壓存在一定內(nèi)在聯(lián)系，干擾信號(hào)電平以0.1 dB步進(jìn)增大過(guò)程中，若AGC電壓無(wú)變化，測(cè)得的誤碼率量級(jí)大致相同，若AGC電壓增大1 V，此時(shí)誤碼率將發(fā)生大幅增加現(xiàn)象.

由于系統(tǒng)設(shè)定誤碼率不大于10-5為鏈路鎖定的標(biāo)稱(chēng)值，即當(dāng)誤碼數(shù)大于10就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi現(xiàn)象. 實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，典型敏感頻點(diǎn)處誤碼數(shù)遠(yuǎn)大于10，而頻偏越大，最高可測(cè)得的誤碼數(shù)越小，(f3-0.3)處最大誤碼數(shù)為100，(f3-0.4)處檢測(cè)不到誤碼數(shù)變化過(guò)程，直接由鎖定變?yōu)槭фi狀態(tài). 上節(jié)驗(yàn)證了敏感頻點(diǎn)對(duì)上行數(shù)據(jù)鏈的作用方式是同頻干擾或者鄰近干擾，說(shuō)明實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)上行數(shù)據(jù)鏈對(duì)同頻干擾信號(hào)的誤碼容忍度遠(yuǎn)大于頻偏干擾信號(hào).

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人機(jī)電磁安全性成為制約其作戰(zhàn)效能發(fā)揮的關(guān)鍵因素，本文通過(guò)分析無(wú)人機(jī)電磁干擾耦合路徑，建立了信息鏈路理想電磁干擾模型，并開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)研究，得到的結(jié)論如下.

① 數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是影響無(wú)人機(jī)正常工作的關(guān)鍵部件和薄弱環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)室條件下以地面動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)方式模擬無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)距離飛行狀態(tài)，設(shè)計(jì)并開(kāi)展了上行數(shù)據(jù)鏈連續(xù)波電磁干擾注入效應(yīng)試驗(yàn)，提出最大參考?jí)褐葡禂?shù)作為判別數(shù)據(jù)鏈異常的指標(biāo).

② 單頻點(diǎn)連續(xù)波容易對(duì)無(wú)人機(jī)上行數(shù)據(jù)鏈造成干擾，包括典型敏感頻點(diǎn)以及相應(yīng)的鄰近頻帶，敏感頻點(diǎn)距離工作頻點(diǎn)越遠(yuǎn)，其失鎖閾值越大，敏感頻帶內(nèi)失鎖閾值形成以典型敏感頻點(diǎn)為谷值的“U”型分布，驗(yàn)證了無(wú)人機(jī)飛行距離與上行數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi閾值之間的關(guān)系，便于計(jì)算最大參考?jí)褐葡禂?shù).

③ 信道AGC電壓、誤碼率與數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)фi存在內(nèi)在聯(lián)系，各典型敏感頻帶臨界失鎖AGC電壓規(guī)律大致相同，電壓峰值出現(xiàn)在典型敏感頻點(diǎn)處，頻偏越大，失鎖AGC電壓越小. 通過(guò)雙工器頻響特性測(cè)試驗(yàn)證了同頻和鄰近干擾，得出數(shù)據(jù)鏈對(duì)同頻干擾誤碼率的容忍度大于鄰近干擾，最大可測(cè)得誤碼率出現(xiàn)在典型敏感頻點(diǎn)處，且一般出現(xiàn)在鏈路不穩(wěn)定狀態(tài)，臨近失鎖.

本文提出的信息鏈路傳導(dǎo)信號(hào)模擬方法和動(dòng)態(tài)測(cè)試原理可以用于靶場(chǎng)無(wú)人機(jī)信息鏈路抗干擾測(cè)試，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)規(guī)律能夠?yàn)橄乱徊介_(kāi)展無(wú)人機(jī)及信息鏈路電磁干擾預(yù)測(cè)提供經(jīng)驗(yàn).