地空低仰角通信的分析

封金珠，彭 丽

(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081；2.空军装备部驻北京地区军事代表局,北京 100071)

0 引言

近年无人机技术的成熟，为诸多行业提供了一种有价值的搭载平台，借助无人机平台，有望改善任务或作业的效能。在民用无人机应用中，受限于法规对空域的限定，无人机一般升空高度有限，多数真高在30m以下，在通信距离大于500m时，仰角仅有3°，而5km以上是多数时候应满足的通信距离，此时仰角仅有0.34°，所以民用无人机通信是典型的低仰角地空通信。本文综合考虑频率选择、天线高度等因素，在无人机升空高度30m，地面无线架高分别为10m、15m，工作频率分别为1500 MHz、3000MHz的条件下，对系统接收平的影响进行了仿真分析，并据此提出了传输体制建议，为多数无人机通信的设计提供参考依据。

1 地空传输信道分析

1.1 接收信号衰落特性分析

地空通信中由于地面反射，会出现较大的多径衰落，不同的极化方式地面反射系数不同。文献[1]中提出了反射系数的计算公式和地面的相应参数。

反射系数

(1)

ε0=ε-j60σλ，为反射介质的复介电常数，ε为介电常数，σ为电导率，λ为工作波长。反射系数R与入射角θ、电磁波的极化方式和反射介质的特性有关，如表1所示。

表1 典型介电常数和电导率关系表[1]

图1 湿地二径传播模型

在此以水灾应急场景为例分析地空信道，该场景按湿地条件考虑。湿地电波传播必然产生多径影响，湿地传播多径特性可采用两径传播模型，如图1所示。

微波传输属于视距传输，在不考虑障碍物高度的情况下传输的距离(D)由接收和发射天线的高度决定。……