A potência dos transmissores de controle remoto de produtos regulares é geralmente de 100 mW, enquanto os transmissores de controle remoto de fins especiais ou auto-modificados podem ter uma potência maior. Se considerarmos 100mW, a antena de transmissão do controle remoto está equipada com uma antena de chicote regular com um ganho de cerca de 3dB, e a antena de recepção no drone também tem um ganho de 3dB. Supondo que o operador está a 100 metros de distância do drone e usa uma frequência de 2450 MHz, o nível máximo de potência recebido pelo receptor é: 20+6-32.45+20-68=-54.45dBm .
Pode-se ver que a força dos sinais de controle remoto é muito maior do que a dos sinais GPS. No entanto, a direção do lobo principal da antena de recebimento de controle remoto deve estar voltada para o solo, de modo que não pode fornecer isolamento de interferências no solo como as antenas GPS.
Atualmente, os transmissores de controlo remoto adotaram amplamente tecnologias de salto de frequência e de espectro espalhado, e os parâmetros de salto de frequência também podem ser adaptáveis, com certas capacidades anti-interferência. Para calcular o nível de interferência necessário, é necessário conhecer os parâmetros de salto de frequência e de propagação, a fim de obter resultados precisos. No entanto, ainda podemos saber o intervalo aproximado de interferência necessário. O transmissor do comando remoto segue os parâmetros acima. Supondo que o defensor esteja a 100 metros do drone e o ganho da antena seja de 3 dB, se for utilizada interferência relevante, a potência de interferência necessária é próxima da potência de transmissão do controle remoto, que é superior a 0,1 W. Se houver medidas de salto de frequência no sinal de controle remoto e o interferente não conhecer quaisquer parâmetros dessas medidas, exceto para a faixa de frequência, e só pode usar ruído para cobertura completa de força bruta da faixa de frequência, então a potência necessária será aumentada. Em termos de experiência, é geralmente necessário aumentar em 30 dB, especificamente 100W.
Este poder de interferência é muito mais alto do que o GPS e alto custo. Ao mesmo tempo, alto a potência de interferência pode afetar outras comunicações sem fio normais, enquanto o drone ainda voa.
Como mostrado na figura abaixo, se a faixa de frequência de salto do sinal do controle remoto for de 2405-2495 MHz e o defensor não conhece os parâmetros de salto, então ele deve usar ruído para cobrir toda a faixa de frequência, ou seja, a área amarela. E quando a potência do sinal de controlo remoto está concentrada, quando o seu nível de potência total é inferior ao nível de potência total da interferência, pode ainda ser muito superior ao nível de interferência localmente, de modo a não ser afetado por interferência, como na área vermelha. Atualmente, os controles remotos avançados podem ajustar automaticamente a frequência de salto de frequência de acordo com a situação de interferência, de modo que para os controles remotos que usam salto de frequência, a interferência forte de banda estreita não é eficaz.
A aplicação conjunta do salto de frequência e do espectro de difusão direta pode compensar as suas respectivas deficiências. No entanto, o ganho de espectro de difusão do controle remoto é muito menor do que o do GPS, de modo que a capacidade de interferência antibanda estreita da parte do espectro de difusão é pobre, geralmente exigindo apenas 3-6dB de relação sinal-ruído. Por conseguinte, a utilização de uma fonte de interferência com espectro de comb, como 100 picos de interferência espaçados 1 MHz, tem uma potência total de interferência 26 dB superior ao sinal útil, o que pode poupar 3-10 dB de potência em comparação com a interferência de ruído de banda larga.
Além da interferência de banda larga no domínio de frequência, também pode variar no domínio de tempo usando fontes de interferência de pulso. Se o controle remoto não adotar medidas de codificação repetitivas, o uso de interferência de pulso pode economizar potência média ou aumentar a potência de pulso quando a potência média é constante. Mas se forem tomadas medidas de codificação repetidas, o efeito de interferência de pulso não é bom.
Atualmente, existem no mercado dispositivos ilegais de controlo remoto de "alcance alargado" na banda de frequências de 430 MHz, com uma potência de transmissão geralmente de 2 W. Após a amplificação, podem ter potência maior, como 5W ou até 50W. Além disso, alguns produtos adicionaram recentemente a função de salto de frequência com base na potência elevada e na baixa frequência acima mencionadas, com uma faixa de salto de frequência de até 50 MHz. Dispositivos comuns usam métodos de modulação como GFSK e espectro espalhado, com largura de banda do canal na faixa de MHz e alta densidade de potência. Se não for espécime espalhado, a largura de banda é apenas dezenas de KHz. Para alcançar a mesma densidade espectral de potência através de interferências de ruído na faixa de 50 MHz, a potência necessária será astronómica. No entanto, a capacidade anti-bloqueio dos receptores destes dispositivos de controlo remoto é relativamente pobre .
Esta parte da interferência não é fundamentalmente diferente da interferência com sinais de controle remoto, a diferença é que a situação ofensiva e defensiva é mais desfavorável para o defensor. Como o alvo da interferência é o receptor do operador, em geral, a distância entre o defensor e o operador é maior ou próxima da distância entre o drone e o operador. Além disso, os drones têm uma altitude de pelo menos dezenas a centenas de metros, e as condições de propagação do sinal são muito melhores do que as dos defensores baseados em terra. Os operadores também podem usar antenas direcionais para apontar para drones, e até usar antenas que podem ser automaticamente zeroadas para isolar sinais de interferência. A vantagem dos defensores é que o ganho de antena pode ser maior do que o de drones com espaço e peso limitados. Mas como a posição do operador é desconhecida, só podemos encontrar uma solução no plano vertical. Em termos gerais, esta questão é considerada com base na orientação desconhecida do operador (receptor), sendo a distância de interferência a mesma que a distância de comunicação do drone, o isolamento fornecido pela antena receptor e a perda adicional perto do solo, totalizando 20 dB. Para piorar as coisas, a potência de transmissão de sinais de imagem ou telemetria para os drones de produtos mais recentes está a aumentar constantemente, com 2W de potência já disponíveis. De acordo com as condições acima, se o ganho de espectro de difusão for de 20 dB, Cb/N0 for de 6 dB e interferência de ruído não relacionada for utilizada, o ganho da antena deve ser o mesmo que o do drone e o nível de potência total deve ser superior a 33+34=67 dBm para produzir Supondo que uma antena direcional horizontal (como uma matriz coaxinal em fase) que seja 10 dB maior do que o drone é usada no solo, uma potência de 500W também é necessária.
A partir dos cálculos acima, pode-se entender que se o drone adota a tecnologia de espectro espalhado e frequência de salto, e o defensor não conhece os parâmetros relevantes, a potência necessária será muito elevado .
A antiga transmissão de imagem usava uma frequência fixa, e se a frequência específica pudesse ser detectada, uma interferência de mira simples poderia ser implantada. Se ainda for utilizada uma antena omnidireccional e se for assumida uma relação sinal/ruído de 0 dB suficiente para uma interferência eficaz, a potência necessária será reduzida para 33+20=53 dBm, equivalente a 200 W. Se for utilizada uma antena de alta potência, 10 dB mais elevada que um drone, são necessários apenas 20 W.
2024-08-15
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