通過 15 分鐘的飛行即可收集 100 萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，而傳統(tǒng)地面測量則需要一天收集 300 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。配備 GPS 技術(shù)和遠(yuǎn)程傳感器的無人機(jī)正在徹底改變數(shù)據(jù)收集也就不足為奇了。 但即興演奏會(huì)破壞所有樂趣嗎？

是誰放出無人機(jī)的？

近年來，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的高端無人機(jī)的出現(xiàn)，加上易于使用的任務(wù)規(guī)劃工具，為無人機(jī)的蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了完美的環(huán)境。使用無人機(jī)的應(yīng)用程序不再是專業(yè)無人機(jī)用戶的專利，它已經(jīng)涉足勘測、檢查和體積分析等領(lǐng)域，其影響幾乎是革命性的。

干擾會(huì)破壞一切

在空中，風(fēng)險(xiǎn)更大。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，后果總是比實(shí)際情況嚴(yán)重得多。無人機(jī)安全面臨的最大威脅之一是 GNSS 干擾。至少，衛(wèi)星信號中斷會(huì)降低位置質(zhì)量，導(dǎo)致從高精度 RTK 和 PPP 模式回退到精度較低的模式。在最極端的情況下，干擾可能會(huì)導(dǎo)致信號跟蹤和定位完全丟失。   

自我干擾

無人機(jī)的一個(gè)重要干擾源通常是無人機(jī)上安裝的其他組件。有限的空間意味著 GNSS 天線通常靠近其他電氣和電子系統(tǒng)。

圖 1 顯示了當(dāng) GoPro 相機(jī)安裝在靠近 GNSS 天線且沒有足夠屏蔽的四軸飛行器上時(shí)，GPS L1 頻段頻譜發(fā)生的情況。三個(gè)峰值正好相距 24 MHz，表明它們是 24 MHz 信號的諧波：MMC/SD 記錄接口的典型頻率。 

此設(shè)置中使用了 AsteRx 接收器，其中包括高級推理緩解和監(jiān)控 AIM+系統(tǒng)。除了減輕干擾影響外， AIM+ 還包含頻譜圖，可在時(shí)域和頻域中查看天線的射頻輸入。在安裝階段，查看射頻頻譜對于識別干擾源和確定修改設(shè)置或添加屏蔽等措施的有效性而言是非常寶貴的工具。對于本例中的四軸飛行器安裝，當(dāng)四軸飛行器仍在車間時(shí)，通過將相機(jī)放置在屏蔽箱中，可以輕松診斷和解決 RTK 丟失問題。  

外部干擾源

無人機(jī)機(jī)載 GNSS 接收器特別容易受到外部干擾源（無論是有意還是無意）的影響。在天空中，干擾器發(fā)出的信號可以傳播比在陸地上更長的距離。

以無人機(jī)檢查風(fēng)力渦輪機(jī)為例，許多國家鼓勵(lì)將風(fēng)車建在道路旁邊，這種情況增加了車內(nèi)線性調(diào)頻干擾器的干擾機(jī)會(huì)。這些設(shè)備雖然非法，但價(jià)格便宜，并且可以很容易地在互聯(lián)網(wǎng)上獲得。例如，使用線性調(diào)頻干擾器，卡車司機(jī)可以在不被卡車上的 GPS 跟蹤器檢測到的情況下行駛，而偷車賊可以禁用被盜車輛上的 GPS 防盜設(shè)備。     

外部干擾：線性調(diào)頻干擾器對無人機(jī)飛行的影響

盡管發(fā)射功率僅為 10 mW 左右，但線性調(diào)頻干擾器的威力足以在陸地上數(shù)百米半徑內(nèi)干擾 GNSS 信號。在空中，無人機(jī)更容易受到攻擊，因?yàn)楦蓴_信號的覆蓋范圍要大得多，不受樹木、建筑物或其他障礙物的阻礙。

圖 2 顯示了 10mW 線性調(diào)頻干擾器如何在高端接收器中干擾超過 1 公里的 RTK 定位。即使是低端消費(fèi)級 L1 接收器，由于精度較低，因此靈敏度較低，也會(huì)在數(shù)百米范圍內(nèi)失去獨(dú)立定位。  

 激活 AIM+ 后，AsteRx 能夠在整個(gè)模擬飛行過程中保持 RTK 定位，并且不會(huì)降低其位置方差。有關(guān)這些模擬的完整詳細(xì)信息可以在本白皮書中找到。 

解決無人機(jī)系統(tǒng)的干擾

綜合方法將干擾考慮因素置于接收機(jī)設(shè)計(jì)的最前沿，并將其納入信號處理的每個(gè)階段。對于  AsteRx GNSS 接收器，天線信號在模擬濾波后立即數(shù)字化，并使用多個(gè)自適應(yīng)濾波級自動(dòng)清除干擾。

由于每個(gè)干擾信號都有其各自的足跡，因此能夠在時(shí)域和頻域中可視化射頻信號，使無人機(jī)用戶能夠識別自干擾源，并在無人機(jī)升空之前相應(yīng)地調(diào)整其設(shè)計(jì)。 

當(dāng)在空中時(shí)，AIM+ 能夠減輕來自外部源的干擾：一組可配置的陷波濾波器輔以自適應(yīng)寬帶濾波器，能夠抑制更復(fù)雜類型的干擾，例如來自線性調(diào)頻干擾器的干擾、來自DME/TACAN 設(shè)備以及高功率 Inmarsat 發(fā)射機(jī)。