【摘 要】
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近年来国内民航业高速发展,同时民航通信易受到非法电台等无线电设备发出的无线电信号所干扰,因此需进行无线电干扰排查。而传统上无线电干扰排查主要是申请无委进行协助排查,该方案存在成本高昂、对地面干扰源排查效果不明显、效率低下且无法对低空干扰源进行排查等显著缺点。另外,国内现有的低空无线电监测系统如DFA-1型等监测系统则存在载重限制大、监测时长低等缺点。因此本文旨在研究并搭建出一种在低空场景下对目标区
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近年来国内民航业高速发展,同时民航通信易受到非法电台等无线电设备发出的无线电信号所干扰,因此需进行无线电干扰排查。而传统上无线电干扰排查主要是申请无委进行协助排查,该方案存在成本高昂、对地面干扰源排查效果不明显、效率低下且无法对低空干扰源进行排查等显著缺点。另外,国内现有的低空无线电监测系统如DFA-1型等监测系统则存在载重限制大、监测时长低等缺点。因此本文旨在研究并搭建出一种在低空场景下对目标区域的无线电环境进行监测并对干扰源进行分析定位的低空无线电监测与定位系统。主要的研究内容如下:首先,针对多信息混合单站无源定位效果优于传统单一信息无源定位,但相较于多站无源定位效果仍然不佳,而多站无源定位设备复杂度高、成本高昂的问题。本文提出了一种基于接收信号强度（Rcecived Signal Strength,RSS）和到达角度（Angle of Arrival,AOA）信息融合的单站无源定位算法。该算法采用单架无人机设备虚拟多站设备接收无线电辐射源信号,进行RSS距离估计与AOA角度测量,融合RSS估计的距离信息与AOA方向角信息,依据最小二乘准则（LS）构造融合定位算法的优化目标函数,采用凸松弛技术将目标函数等价为二阶锥规划（SOCP）问题并利用内点法求解。仿真结果表明,该算法定位性能优于单站无源定位算法,且由于采用单架无人机采集信号,其设备复杂度相较于多站无源定位较低。其次,搭建无线电空中监测平台和地基移动站,监测低空无线电频谱信息并进行分析和显示。阐述了低空无线电监测与定位系统的工作原理及其组成,该系统首先利用无线电空中监测平台采集无线电信号,通过点对点双向宽带数据链将采集的无线电信息传至地基移动站,最后设计无线电监测分析软件实现对无线电频谱信息的处理并通过信息融合定位算法对干扰源进行定位。最后分别在桂林两江机场、桂林电子科技大学金鸡岭校区和花江校区进行实地测试,测试低空无线电监测系统的基本功能和系统性能,并结合融合定位算法测试其定位性能。测试结果该系统可实现对低空环境下对无线电信号的频谱监测与对干扰源的高精度定位,其监测时间长、监测范围广、移动灵活、功能齐全、效率较高且可在复杂地形下工作,可广泛应用在维护民航安全领域中。
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