[发明专利]一种基于实时嵌入式控制系统的无人机通信干扰对抗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于实时嵌入式控制系统的无人机通信干扰对抗方法，属于无人机通信对抗技术领域。

背景技术

通信对抗是电子对抗的重要组成部分。无线电通信干扰是针对对方无线电通信而采取的干扰措施。由于无线电通信的媒介--电磁波具有一个特性：当两个或多个相同频率的电磁波共同工作时，接收设备将收到这两个或多个信号的迭加，从而使接收信号模糊不清。利用电磁波的这个特性，通过无线电干扰设备发射与对方电子信号频率相同的干扰信号，可以使对方的无线电接收设备失灵。通信干扰通常包括掩盖真信息和制造假信息两个方面。通信干扰是通信对抗领域中使用最广泛、作用最大的电子进攻手段。实施有效的通信对抗，可降低敌方的通信、指挥效能。

传统的通信对抗主要着眼于地面的电子通信对抗，其局限性在现代通信战争中愈发明显，传统地面通信对抗技术一直存在干扰敌我双方通信的矛盾问题，而且地面通信干扰，采用的天线要按需调节。当定向侦察时使用定向天线。在短波波段,天线尺寸较大，菱形和对数周期天线在固定台中使用较为普遍；但在移动使用时，就很难实现，只能以鞭状天线为主。在超短波、微波波段，抛物面反射体天线和对数周期天线应用广泛。使用定向天线，可以增加天线的增益，改善接收效果，但在方向上有局限性，有时只能使用低增益的全向天线，因此其天线调节工序复杂，无法达到无人机高空电波传播的升空增益。

发明内容

本发明提供了一种基于实时嵌入式控制系统的无人机通信干扰对抗方法，以用于解决传统地面通信对抗技术干扰敌我双方，天线调节工序复杂，以及无法达到高空电波传播增益的问题。

本发明所述基于实时嵌入式控制系统的无人机通信干扰对抗方法的具体步骤如下：

Step1、构建无人机天线模型：利用无人机侧翼本身的大尺寸构成共形阵天线来作为无人机天线模型；由于常规的VNF干扰天线在无人机机体上安装比较困难，因此采用共形阵天线，即利用无人机侧翼本身的大尺寸构成共形阵天线，有效的增大辐射面积，提高天线效率；

Step2、利用时域有限差分法分析天线特性：

Step3、求取固定于坐标系中天线在远区某一距离球面上的电场分布：对于某一时刻的与机体相牵连的地面坐标系S_g中处于任意姿态的无人机天线，它在机体坐标系S_b中的位置是固定的，因此在机体坐标系中用时域有限差分法计算得到它在某一工作频率下的远区球面上的电场分布；

Step4、再利用坐标变换，将上面求得的值转换为天线处于任意姿态时的电场分布：

其中，前提是定义地面坐标系Ox_g’y_g’z_g(S_g’)和机体坐标系O_bx_by_bz_b(S_b)，将OX_g′、OY_g′平移至O_bX_g、O_bY_g得到与机体相牵连的地面坐标系为O_bX_gY_gZ_g(S_g)，则O_bX_gY_gZ_g(S_g)与O_bx_by_bz_b(S_b)两个坐标系之间的关系由无人机三个飞行姿态来确定：偏航角α、俯仰角β和滚转角γ，其方向都以沿相应坐标右旋转为正，记以上三个姿态角变换所对应的基元旋转矩阵分别为L_gbz(α)、L_gby(β)和L_gbx(γ),则从机体坐标系S_b到与机体相牵连的地面坐标系S_g的坐标变换矩阵Lgb(α，β，γ)为：

L_gb(α,β,γ)＝L_gbz(α)L_gby(β)L_gbx(γ)

根据上面的坐标变换公式，即能求得无人机天线在任意姿态时的电场分布；