设无人机GPS天线对地面防御者(干扰源)的增益为-40dB,对天空的增益满足正常接收GPS天线的要求,也就是总接收电平能达到-120dBm,无人机距离地面100米,干扰发射机的天线增益为0,根据自由空间损耗公式,则需要的发射功率是:
Pt=Pr+32.45+20logd+20logf-G=-83+32.45-20+64+40=33.45dBm
上述计算的意思是:如果干扰带宽适中,则只需要2W的发射功率,就能干掉100米范围内的无人机GPS。假如干扰天线有6dB增益,那么只需要0.5W功率。
实测发现,0.01W功率的噪声调幅配合增益为5dB的R100天线,已经能在100米范围内干掉大部分品牌无人机的GPS。这可能是以下几个原因导致的:
(1)品牌无人机大量采用轻质塑料,导致GPS天线的对地隔离度远远不足40dB。
(2)总接收电平达不到-120dBm(该值接近理论最佳值,工程中通常按-130dBm考虑)。
(3)廉价接收器解扩方案过于简化,没有充分利用43dB的扩频增益。
最简单的宽带信号是噪音调频。当然还可以采用相关性更强的干扰直至欺骗,比如用GPS模拟器产生一些假信号。但考虑到干扰功率本来就不大,似乎没有必要费这个事。
无人机丢失GPS信号以后的行为取决于飞控的功能及设置。对于技术娴熟的操作者而言,GPS不是必要的,在没有GPS的年代里,航空模型的飞手们依然可以靠目视或图传完成自己设想的飞行路线。但是对于技术不娴熟的操纵者,干掉GPS信号的后果已经相当严重,因为此时无人机的自动返航功能已经失效,必须完全依赖人工操作。根据已经掌握的防御经验,这基本等于飞不回去。
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