深度解析无人机链路使用频段及干扰防范
深度解析无人机链路使用频段及干扰防范
无人机作为现代科技的重要应用之一，其通信链路的稳定性和安全性至关重要。本文将深入解析无人机链路使用的频段及其工作原理，帮助读者更好地理解无人机通信技术。
无人机通信方式及原理
无人机的信号传输主要依赖两种组合：遥控图传信号和定位导航信号（GPS、北斗、格洛纳斯）。
- 遥控信号：无人机自带的天地（飞机与地面站）之间的信号传播频段为2.4GHz/5.8GHz。
- 图传信号：一般在5.8GHz频段上。
无人机的传输方式采用了两种通讯组合：
- 2.4GHz/5.8GHz频段：用于遥控以及图传链路。
- GPS信号：用于定位、导航，以及实现一键返航的核心功能。
无人机信号丢失情况分析
情况1：遥控信号丢失
- 如果无人机丢失遥控信号（例如飞得过远），启动一键返航功能时需要GPS信号支持。
- 理论上需要连接8颗以上卫星才能实现精准定位，城市广场等开阔区域通常可以搜索到10颗以上卫星。
- 即使有GPS信号，无人机返航仍受多种因素影响，如相对高度设置、突发天气等。
情况2：卫星导航信号丢失
- 卫星导航信号（如GPS）使用1575MHz频段，2.046MHz带宽的扩频信号，扩频增益43dB，Cb/N0按6dB考虑。
- 制作电磁干扰设备相对容易，因此无人机在丢失卫星导航信号后很难返航。
多旋翼民用无人机的通信频段
多旋翼民用无人机主要使用以下频段：
- 840.5-845MHz：用于上行遥控链路，其中841-845MHz频段可采用时分方式用于上行遥控和下行遥测。
- 1430-1444MHz：用于下行遥测与信息传输链路。其中，1430-1438MHz频段专用于警用无人机和直升机视频传输，其他民用无人机使用1438-1444MHz频段。
- 2.4GHz (2400-2476MHz)：主流选择之一，主要用于图像传输和数据通讯。
- 5.8GHz (5725-5829MHz)：用于视频传输，具有传输速率快、图像质量好但覆盖范围小、易受环境干扰的特点。
- 备用频段：如2408-2440MHz，可作为无人驾驶航空器系统的上行遥控、下行遥测与信息传输链路的备份频段。
840.5-845MHz频段的应用和限制
- 具体应用：主要用于无人机系统的上行遥控链路，841-845MHz频段可采用时分方式用于上行遥控和下行遥测链路。
- 限制：仅限于无人机系统的上行遥控链路使用，需遵守无线电频率管理规定以减少干扰。
1430-1444MHz频段的规定
- 使用频段：1430-1438MHz专用于警用无人机和直升机视频传输，其他民用无人机使用1438-1444MHz频段。
- 无线电管理：使用该频段的无人机系统需遵守相关无线电管理规定，确保不产生干扰。
- 安全指南：需特别注意避免对净空保护区及有关人身财产安全的影响，确保频率使用符合国家相关法律法规和标准。
2.4GHz频段的技术特点
在2.4GHz频段内，无人机的图像传输和数据通讯主要依赖无线通信模块和扩频通信技术。具体来说：
- 技术实现：通过数字信号处理器和相关软件，将窄带通信信号转换成宽带高频信号。
- 传输能力：采用OFDM技术，能够在5公里范围内实现全高清图像传输和30帧每秒的视频传输。
- 应用场景：在对传输稳定性要求较高的场景中广泛应用。
5.8GHz频段的技术规格和环境干扰影响
5.8GHz频段在视频传输技术中具有显著优势：
技术规格：
频率范围：提供3个100MHz U-NII频段用于高速无线数据通信。
传输速率：支持高达300Mbps的传输速率，可传输一路4K或多路1080P/720P高清视频。
设备配置：采用自适应动态码流分配技术，支持一键向导配置，内置PA，支持自动调整传输距离。
标准兼容性：符合IEEE802.11a/n标准，支持MIMO 2×2架构，多种天线配置。
应用场景：适用于野外远距离数据传输、视频传输、骨干网络传输等场景，如大型企业网、高速公路监控系统等。
环境干扰影响：
抗干扰能力强，能有效避开移动设备常用频段。
支持信道干扰检测，自动选择最佳工作频点。
支持非视距(NLOS)高速移动传输，开阔环境中传输距离可达50公里以上。
2408-2440MHz备用频段的作用
2408-2440MHz频段作为备用频段使用，主要在主频段因干扰或其他原因无法正常工作时启用。使用时需遵守相关规定，不得对其他合法无线电业务造成影响。
反无人机系统
全自主打造的反无人机系统是一套针对无人机的低空防御管控系统，通过雷达主动探测和无线电监测设备被动发现相结合的方式，实现对远距离无人机的实时探测发现。系统通过光电设备联动介入实现目标确认、识别、锁定、追踪及取证，并通过导航诱骗设备及“驱鹰”干扰设备对目标进行多组合策略的快速、有效处置，实现对目标的驱离、原地迫降、定点诱捕、航向诱导等功能。