无人机干扰的民航无线电控制检测与分析

发表时间:2021/4/8   来源:《工程管理前沿》2020年34期   作者:孙婷
[导读] 无人机的全称是无人驾驶飞机,也就是一种远程有动力
        孙婷
        中国民用航空西北地区空中交通管理局   陕西西安  710082
        摘要:无人机的全称是无人驾驶飞机,也就是一种远程有动力、可通过摇控控制的,能够携带小型设备,一个或多个,可执行的任务种类更多。无人机技术迅猛发展的提高,使无人机所能应用领域和场景也越来越广泛。未来几年,无人机一定会以一种爆发式的形式猛的增加,这其中大部分增量会体现在民航无线电的无人机领域。无人机技术的发展和大量的投入,会使民航领域发生翻天覆地的变化,迎来新的变革。结合最近民航系统出具的方案策略,下面简单阐述下个人对无人机在民航领域的一些看法。
        关键词:无人机,干扰,民航,无线电,分析
1.无人机对航空的影响:
        运行民航系统的过程中,能够占据着极其重要地位的就是无线电频率。无线电频率可以在一定的程度上直接关系到民航的飞行安全。同频信号,邻频信号等都会受到民航无线电的干扰。在某些区域里出现的违规的使用和民间私用信号的发射干扰是同频信号干扰产生的主要原因。因为产生的这种相关的信号的频率跟民航发出的频率波频总是保持高度一致或早相同。另一方面,如果没有按照我国要求的制度对一些设备指标严格进行设置,一旦使信号落入民航的频率中,就会产生邻频信号干扰。一般情况下,产生干扰信号的发生地点,大部分在山区和不易进入干扰排查车的区域。这种情况,如果能有效合理的利用无人机的机动性等性能,就能更准确更有效率的检测到干扰元的位置。所以,如果能广泛的推广无人机,使其在大范围领域内排查频率干扰,一定可以打击“黑广播”,也能对净化民航无线电通讯频率,起到决定性的改变。
2.建立健全无人机管理
        无人机需要健全的管理系统,实名认证是为系统化管理的重要管理依据。现在虽然会有部分的肇事人会受到一些处罚,可现在无人机系统仍存在像起飞门槛简单,检查处置,查证等难度较大的问题。如果实行这种实名制,每个无人机进行备案,制定相关于无人机的管理规范,为法律法规提供了有效依据。同时,这种实名认证之后,一些除像民航这种国家使用的无人机检测信号源系统,就不会掺杂定位到一些不必要的干扰信号源,更容易定位到民航系统,保证民航系统安全运行。安全管理的核心内容是风险管理,风险管理被引入到管制系统中可以帮助提高系统的安全性。这既保护了国民航空业和广大乘客的权益,也在一定程度上解决了一些飞行物“黑飞”等造成信号源无法定位的问题,起到很重要作用。
        同时推广建设航空管理行业和无人机生产企业的联动,实现技术上的联动结合,在技术上主要核心是保护航空过程中的安全。从而确保飞行人员在空中领域的安全,无人机的生产是一种企业部门通过特定的研究技术,结合法律渠道,法律支持获得民航禁飞数据。无人机检测干扰的产品在研究成功出厂之前,应该对其功能进行全面检测,设置抗干扰围栏,以防止在测试过程中出现意外,和不必要的麻烦。当无人机飞离一个特定的距离后,应该禁止行动,逐渐减速至下滑悬停,如果没有GPS信号,就需要提示可能存在危险的醒目标志或提示,您将在重新获得GPS信号之后才能继续起飞。在某些特定不允许无人机飞行的地区,设置上卫星定位系统,一但靠近一定范围,或接近某些特定区域一定范围时,限制飞行,应用程序同时弹出红色预警提示,提醒无人机起飞可能会对其他航空系统造成干扰,产生飞行风险。
2.1无人机干扰检测定位
        除了一些无用的,失误率高的方式,最实用、性价比也相对较高的方法就属于这种无线电干扰的方式了。

目前我国几乎所有的,百分之90以上民用的无人机都是需要无线电技术来确定信号源,从而实现定位、远程遥控、空中图像,视频传输的。其中某些特殊的无人机,其功能也可以通过采用例如地形的匹配、通过图像识别从而以更高的精度的办法,来准确定位,更有的可以自主的方式操作,通过系统触发来完成任务,但这种技术在航空领域还未普及。无人机的检测定位通过使用无线电技术,也可以对无线电进行干扰,从而达到使失效的无人机在空中失去操控返回目的地。无线电测量高度和防护设备使用较多,因为通常无人机的使用者是通过远程遥控系统的,和定位区域之间会产生相应的距离。无人机从操纵者附近起飞,然后逐渐飞临设防区域。当无人机到达设防区域附近,能够开展有效的侦查或破坏活动时,无人机到设防区域的距离,通常比它到操纵者的距离要近得多。当设防区附近的无人机抵达以后,能够进行有效的探测或破坏的·活动时,无人机到设防区的远近通常会比无人机到操作者的远近要近得多。在这种情况下,运营商发送的所有上行信号(从地面到无人机)都会由于距离太远而变弱。在相同的功率下,防御者的信号会比操作者的信号更强,因为他离无人机更近。防御者也将接收到比运营商更强的下行信号。但下行信号的防御目标是使运营商无法接收到下行信号。此时,无人机和操作员之间的距离与防御者和操作员之间的距离相似。因此,下行链路信号的阻塞不是主要的。从以上分析可以看出,干扰上行信号更为有利。上行链路信号通常是遥控信号,直接关系到无人机的控制。如果上行链路信号受到干扰,无人机将立即失去控制,只能按照程序预设的步骤运行(通常是着陆或悬停)。下行信号主要是遥测和图像。虽然可能有敏感信息,但它不如控制信号重要。另外,防守队员在这种情况下并不占优势,所以他们通常对下行信号采取自由放任的态度。全球定位系统依靠中轨道卫星。一般来说,信号到达地球表面几万公里后,已经非常微弱。因此,当无人机靠近防守者时,GPS信号容易受到干扰。如果你想欺骗它,你需要使用更复杂的手段来模拟GPS卫星,这将是非常困难的。
2.2统一部门审计
        明确无人机飞行活动的提前申请时间,便于审核部门对申请数据进行全面审核和评估。军方收到无人机飞行活动组织单位或个人的飞行活动申请材料后,将其分发给军方航空管制部门,民航地区管理局或民航空管部门根据申请内容进行审核,并对材料内容进行反馈。在民用航空空域飞行时,审查内容应当包括以下几个方面:
        1)核查申请的材料是否符合要求,在特定的区域检测指定的空行系统;在距离民航一定距离的情况下,应该避免在民航密集区、人口出入密集区、学校、医院等区域和繁忙商场周边区域,。无人机在飞行过程中,都需要有单独的空间区域,定义一定的水平距离和垂直距离、起始地点和降落地点。同时,在规划好的隔离区域使用无人机时,应该全面性考虑航用无人机在通信环节、导航以及监控环节的能力、无人机的性能、无人机的应急程序等多方面的因素。在无人机空中领域划分中,应明确无人允许的航空领域与其他飞行物的使用是否存在冲突距离,以免与其他飞机或飞行物发生冲突,造成不必要的伤害。
        3)核查无人机飞行时间,不能与其他重要的飞行器,或飞机等检测时间重合。
        4)通过检测无人机当地的天气情况,从而通过避免天气原因,产生的事故,尤其是北方到了冬天,气温有时会低于零下30度,同当地气象部门确定天气情况,时间,才能对飞行器的性能进行评估,同时要保障与军方人员保持联系,避免因提前没有沟通而发生的飞行事故,一切通过的情况下再制定飞行计划。
        结语
        随着中国低空空域的技术的逐步开放,我国无人机适航管理要求和技术标准在逐步完善,我国对无人机的适航管理也将逐步完善。我国的无人机的市场化运营将在得到更多空域和更加严格监管的同时,会遏制非法占用其他空域的行为,适航无人机将被逐渐赶出民用市场,其在民用航空中的应用将越来越广泛。预计无人机将在民用航空领域发挥越来越大的作用。
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