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自干扰会影响许多电子设备靠近 GPS 的无人机

通过 15 分钟的飞行即可收集 100 万个数据点，而传统地面测量则需要一天收集 300 个数据点。配备 GPS 技术和远程传感器的无人机正在彻底改变数据收集也就不足为奇了。 但即兴演奏会破坏所有乐趣吗？

是谁放出无人机的？

近年来，经济实惠的高端无人机的出现，加上易于使用的任务规划工具，为无人机的蓬勃发展创造了完美的环境。使用无人机的应用程序不再是专业无人机用户的专利，它已经涉足勘测、检查和体积分析等领域，其影响几乎是革命性的。

干扰会破坏一切

在空中，风险更大。当出现问题时，后果总是比实际情况严重得多。无人机安全面临的最大威胁之一是 GNSS 干扰。至少，卫星信号中断会降低位置质量，导致从高精度 RTK 和 PPP 模式回退到精度较低的模式。在最极端的情况下，干扰可能会导致信号跟踪和定位完全丢失。

自我干扰

无人机的一个重要干扰源通常是无人机上安装的其他组件。有限的空间意味着 GNSS 天线通常靠近其他电气和电子系统。

图 1：AsteRx4 接收器监控的 GoPro Hero 2 摄像头拾取

图 1 显示了当 GoPro 相机安装在靠近 GNSS 天线且没有足够屏蔽的四轴飞行器上时，GPS L1 频段频谱发生的情况。三个峰值正好相距 24 MHz，表明它们是 24 MHz 信号的谐波：MMC/SD 记录接口的典型频率。

此设置中使用了 AsteRx 接收器，其中包括高级推理缓解和监控 AIM+系统。除了减轻干扰影响外， AIM+ 还包含频谱图，可在时域和频域中查看天线的射频输入。在安装阶段，查看射频频谱对于识别干扰源和确定修改设置或添加屏蔽等措施的有效性而言是非常宝贵的工具。对于本例中的四轴飞行器安装，当四轴飞行器仍在车间时，通过将相机放置在屏蔽箱中，可以轻松诊断和解决 RTK 丢失问题。

外部干扰源

无人机机载 GNSS 接收器特别容易受到外部干扰源（无论是有意还是无意）的影响。在天空中，干扰器发出的信号可以传播比在陆地上更长的距离。

以无人机检查风力涡轮机为例，许多国家鼓励将风车建在道路旁边，这种情况增加了车内线性调频干扰器的干扰机会。这些设备虽然非法，但价格便宜，并且可以很容易地在互联网上获得。例如，使用线性调频干扰器，卡车司机可以在不被卡车上的 GPS 跟踪器检测到的情况下行驶，而偷车贼可以禁用被盗车辆上的 GPS 防盗设备。

外部干扰：线性调频干扰器对无人机飞行的影响

尽管发射功率仅为 10 mW 左右，但线性调频干扰器的威力足以在陆地上数百米半径内干扰 GNSS 信号。在空中，无人机更容易受到攻击，因为干扰信号的覆盖范围要大得多，不受树木、建筑物或其他障碍物的阻碍。

图 2 显示了 10mW 线性调频干扰器如何在高端接收器中干扰超过 1 公里的 RTK 定位。即使是低端消费级 L1 接收器，由于精度较低，因此灵敏度较低，也会在数百米范围内失去独立定位。

激活 AIM+ 后，AsteRx 能够在整个模拟飞行过程中保持 RTK 定位，并且不会降低其位置方差。有关这些模拟的完整详细信息可以在本白皮书中找到。

解决无人机系统的干扰

综合方法将干扰考虑因素置于接收机设计的最前沿，并将其纳入信号处理的每个阶段。对于 AsteRx GNSS 接收器，天线信号在模拟滤波后立即数字化，并使用多个自适应滤波级自动清除干扰。

由于每个干扰信号都有其各自的足迹，因此能够在时域和频域中可视化射频信号，使无人机用户能够识别自干扰源，并在无人机升空之前相应地调整其设计。

当在空中时，AIM+ 能够减轻来自外部源的干扰：一组可配置的陷波滤波器辅以自适应宽带滤波器，能够抑制更复杂类型的干扰，例如来自线性调频干扰器的干扰、来自DME/TACAN 设备以及高功率 Inmarsat 发射机。

图 2：Chirp 干扰器产生射频干扰。 激活 AIM+ 和类似高端接收器的 AsteRx4 的 RTK 位置可用性。低端接收器仅跟踪 GPS L1证券公司有股票操盘手吗，并输出不太精确的独立位置。10mW 线性调频干扰器位于地面位置 (0，0)，如图所示。

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