无人机技术在无线电监测中的应用

无人机技术在无线电监测中的应用

宫璇

贵州航天电子科技有限公司

1无人机概述分析

"无人机"顾名思义，具体指的是无人驾驶的飞行器、航空器，比较常见的有无人驾驶直升机、无人驾驶飞机、无人驾驶多轴飞行器等。尤其是近几年，随着具备航模性质的无人驾驶多旋翼机的广泛发展普及，因此人们习惯将该多旋翼机称之为"无人机"。事实上，无人机概念广泛，并不单单指"空中飞行器"，一些在陆地或海面上的无人驾驶小型船舶、车辆也被称为"无人机"。在无人机具体操作控制方面，可以由人为遥控控制，也可以由机载计算机自主控制。一个完整的无人机系统，应由以下三方面组成。一是"无人机地面站"，该地面站作为无人机控制中心，在针对无人机飞行控制与管理方面发挥着重要的作用。二是"无人机"，无人机作为整个系统的主体，主要负责各种任务执行，并由自身携带的飞行控制系统来掌控。三是"链路"，链路依托于无线通讯网络，是连接地面站与无人机的"纽带"，主要负责无人机的通讯工作，例如依靠链路，无人机可以接收来自地面站的控制信号，并实时向地面站传输飞行数据信息，从而确保无人机能够稳定飞行，顺利完成任务。

2无人机关键技术

(1)动力技术。为了实现无人机在一定的高度携带大量载荷进行长时间巡航高效功能，动力系统的设计是非常关键的。油动和电动两种动力配置装置是无人机使用的常见动力其中，发动机、燃料以及螺旋桨等部件组成了油动系统，电动机、电调、螺旋桨等部件组成了无人机的电动系统。(2)材料技术。复合材料是现在比较常见的无人机材料，除此之外还有金属材料、塑料、智能材料等。由于复合材料具有比刚度高、抗振能力强和热膨胀系数小等特点，所以在变体飞行器、智能直升机旋翼、仿生扑翼微型飞行器和发动机等方面有着广泛的应用。(3)机体结构设计技术。为了实现结构强度和刚度的连续性，无人机机体广泛采用整体结构设计技术。这种结构可以更精确地进行结构设计，从而可以简化飞机的传力关系。(4)导航技术。组合导航技术是应用在无人机上的一种导航技术，除此之外还有包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、视觉导航、地磁导航等不同的导航方式。其中能够实现推算位置进行导航的导航技术叫惯性导航。通常为了无人机能够在导航中实现全天时的位置、速度和时间信息定位，一般采用卫星导航系统。(5)通信技术。机载部分和地面部分组成了无人机的数据链设备。机载数据终端和天线被称作机载部分。地面数据终端和天线被称为地面部分。(6)飞控系统。作为无人机系统中最核心的部分，飞行性能和飞行品质也由飞控系统的性能进行影响。飞控系统在数据传输的可靠性、精确度及实时性等方面对无人机产生很重要的影响。一般来说，飞控板、传感器、舵机、数传电台、遥控器和地面站组成了无人机的飞控系统。(7)空管技术。空管技术是集成卫星和GPS技术开发的综合管理平台，实现无人机的空中资源分配、任务划分、数据注册、飞行监管等任务。

3无线电监测概述

3.1无线电技术的内涵

认知无线电技术是借助相关设备对无线电系统的各项参数进行准确实时监控，必要时还可通过修改系统各项工作参数的方式提升无线电频谱闲置资源的利用效率，进而提升无线电技术的实际经济效益。无线电技术可在频率、时间及空间等维度进行多维频谱复合使用，减少了无线电频谱和带宽限制，进一步提高了通信系统的灵活度，提升了无线电频谱资源利用效率。

3.2监测系统

无线电监测主要是通过监听、测量及测向定位等技术手段分析和统计特定范围内无线射频环境中的各类信号和噪声参数等，为无线电频谱技术的应用提供数据和信息支撑。通常，无线电监测系统由若干固定检测站、半固定的监测站、移动监测站及控制中心等组成。无线电监测系统不仅能对无线电信号的频率、功率及带宽等重要参数进行测量和监听，还能将监测数据信息与无线电台站的数据库进行对比和分析，快速发现违法无线电波，并上报处理。无线电监测系统可利用系统功能判断整个频段的信号分布和本底噪声的具体信息，利用显示屏快速准确地展现监测数据，为工作人员决策提供数据资料。此外，无线电监测系统可根据行业具体情况设置相应检测门限，根据不同行业和不同时段的差别测量统计业务频段利用率和信道占用度，为无线电技术的发展提供更详细的数据支撑。

4无人机在无线电监测工作中的应用

（1）在排查航空导航、无线电通信干扰中的应用。近年来，军用、民用航空无线电通信频率、航空导航频率被干扰案件频繁发生，由于飞机飞行的高度高、速度快，飞机上接收到的干扰信号，地面监测设备却无法接收到，无线电监测机构排查此类干扰时，经常处于望"空"兴叹的窘境。采用无人机监测设备在相关空域进行监测，可以提升发现和测定干扰源位置的技术手段能力，及时排查航空导航、无线电通信干扰信号源。（2）在高层建筑物无线电信号实施监测中的应用。根据电波传播特性，为了提高无线电发射设备信号覆盖范围，许多无线电发射设备设置在高山、高层建设物上。如果无线电监测机构使用无人机监测设备，可以更加快速地对其定位。（3）在重大活动期间无线电安保工作中的应用。重大活动期间，利用无人机监测系统，可以及时、快速发现地面各类信号，为重大活动期间无线电安全提供技术支撑和保障。（4）在各类国家考试无线电保障工作中的应用。在高考以及国家各类考试期间使用无人机监测系统，可有效监测考场以及周边区域的无线电信号，及时发现无线电作弊信号，打击利用无线电技术作弊行为。

（5）在遂行部队执行任务期间开展军用频率保障工作的应用。（6）无人机监测系统在打击"黑广播"等利用无线电违法犯罪活动中的应用。利用无人机监测系统，可在距离"黑广播"较远的地方，对"黑广播"的位置和方向快速测向、定位。（7）在打击伪基站工作中的应用。将侦测伪基站的设备设置在无人机平台上，可有效提高侦测伪基站方位与位置的工作效率。

5结语：

无人机监测系统具有机动性强、工作效率高、使用成本低、操作简单等技术特点，随着无人机技术以及与之配套的监测设备的日臻成熟，兼具监测、侦察功能的无人机监测技术，必将成为无线电监测行业不可或缺的重要监测工具与手段。

参考文献：

[1]沈建潮,朱辉.基于无人机的无线电监测测向系统校准方法研究[J].中国无线电,2018(01):43-45+48.

[2]赵雪,王厚军,刘惠.海域无人机监视监测业务流程设计[J].海洋开发与管理,2018,35(03):24-27.

[3]李皇昊.基于无人机无线电监测系统场强测试精度校准方法研究[J].中国无线电,2018(10):56-58.