淺談GPS抗干擾技術(shù)

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1、淺談GPS抗干擾技術(shù)(中南大學(xué)通信工程)中文摘要：全球定位系統(tǒng)(GPS),可以在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)地為用戶(hù)提供連續(xù)的高精度定位和時(shí)間信息，用戶(hù)終端設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)、精度較高，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著其在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,GPS成為重點(diǎn)的被干擾、攻擊對(duì)象，在復(fù)雜電磁環(huán)境下中如何保護(hù)GPS不受干擾成為了重點(diǎn)研究問(wèn)題。AbriefanalysisofGPSAntiinterferencetechnology英文摘要：Theglobalpositioningsystem(GPS),canbeglobally,dayandni

2、ghttoprovideuserswithhighpositioningaccuracyandtimeinformationfortheuserterminalequipment,easyrealization,highprecision,itiswidelyusedinvariousfields.Withitswidelyapplicationinmilitary,GPSbecomethefocusofdisturbed,attackobject,inacomplexelectromagneticenvironmenti

3、showtoprotectGPSagainstinterferencehasbecomeakeyresearchproblem.關(guān)鍵詞：GPS干擾抗干擾引言GPS(GlobalPositioningSystem)是一種全球全天候?qū)Ш綔y(cè)時(shí)系統(tǒng)。GPS完整性監(jiān)視從檢測(cè)和抑制空間部分的失效方面國(guó)內(nèi)外作了廣泛深入的研究。但從干擾的檢測(cè)和抑制方面來(lái)研究GPS信號(hào)木身的完整性述未有報(bào)道。因GPS接收機(jī)主要依賴(lài)于GPS衛(wèi)星發(fā)射的射頻GPS信號(hào)來(lái)工作，因此它易受射頻干擾的影響。射頻干擾會(huì)降低GPS接收機(jī)導(dǎo)航定位精度或使它不能跟蹤GPS信號(hào)

4、。射頻干擾可能是寬帶的、窄帶的、無(wú)意的或有意的。因?yàn)樯漕l干擾不能預(yù)測(cè)，當(dāng)它出現(xiàn)，無(wú)論GPS發(fā)射的信號(hào)是否完好，它都會(huì)降低GPS信號(hào)的可用性。因此研究GPS抗干擾技術(shù)具有重要實(shí)際意義。目前先進(jìn)的電子干擾技術(shù)已經(jīng)GPS脆弱的抗干擾構(gòu)成了直接威脅。首先,GPS的研制目的是為高動(dòng)態(tài)用戶(hù)捉供全天候、連續(xù)、高精度的信息數(shù)據(jù)，在研制初期并沒(méi)有考慮到該系統(tǒng)將在復(fù)朵的電了干擾環(huán)境中工作的問(wèn)題，致使GPS在抗電了干擾方而異常脆弱。GPS系統(tǒng)功率較低，英信號(hào)強(qiáng)度只冇電視接收機(jī)天線接受到的信號(hào)的10億分Z—，僅相當(dāng)于人的肉眼在能見(jiàn)度較好的條件下觀

5、看1萬(wàn)公里以外一只25瓦普通燈泡的亮光。只要事先知道GPS的信號(hào)特征，就可以使用功率較小的干擾機(jī)對(duì)其實(shí)施有效的干擾。本文從對(duì)GPS的弱點(diǎn)分析入手，得出GPS的主要干擾手段，再得出GPS抗干擾技術(shù)，從而給出一個(gè)對(duì)于GPS系統(tǒng)干擾及抗干擾機(jī)理的總體概述，并對(duì)抗干擾技術(shù)的發(fā)展方向做出介紹。1、干擾的種類(lèi)以及GPS信號(hào)的弱點(diǎn)GPS信號(hào)的弱點(diǎn)GPS干擾種類(lèi)GPS抗干擾方式GPS抗T?擾技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)k丿文章脈絡(luò)GPS射頻載波信號(hào)的接收即使受到干擾，其數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)也能被檢測(cè)和處理，如果利用信號(hào)載波，就可以獲得高的精確度，這是因?yàn)镚PS固有的

6、寬頻譜具有較強(qiáng)的抗干擾能力，這通常是可以做到的。然而，信號(hào)相當(dāng)微弱，其信號(hào)強(qiáng)度相當(dāng)于電視機(jī)天線所接收到的功率10億分Z-O接收水平Z低使得GPS易受低功率干擾的影響，即使是無(wú)意發(fā)射信號(hào)，也口J以干擾接收機(jī)。敵方若采用寬帶噪聲進(jìn)行干擾，技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)而且相當(dāng)有效?？梢?jiàn)，GPS需要采取一定的抗干擾措施。無(wú)論是軍用還是民用，重要的是使GPS受干擾的程度最小化，并具冇足夠的抗干擾能力，以確保它在齊種環(huán)境卜?的可用性。世界齊國(guó)及其軍事用戶(hù)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這些，由此引起了幾種空間調(diào)零天線技術(shù)和數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展。GPS接收機(jī)對(duì)不同類(lèi)型的干

7、擾發(fā)射波顯示出不同的受干擾程度，和普通的電子干擾一樣，也分為壓制式和欺騙式兩大類(lèi)。1、1壓制式干擾壓制式干擾有窄帶干擾（瞄準(zhǔn)式）、寬帶干擾（阻塞式），在干擾作用時(shí)間上冇連續(xù)干擾和脈沖干擾，用噪聲或類(lèi)似噪聲的干擾信號(hào)淹沒(méi)或遮擋冇用信號(hào)導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)無(wú)法正常工作。壓制式干擾的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)難度較小，但所需干擾功率較大。1、2欺騙式干擾欺騙式干擾是發(fā)射與GPS信號(hào)相類(lèi)似的干擾信號(hào)，課導(dǎo)GPS接收機(jī)偏離準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位。這種干擾的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，所需干擾功率小，干擾效果大大好于壓制式干擾。當(dāng)然欺騙式干擾的技術(shù)難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓制式

8、干擾。因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)欺騙就必須了解GPS衛(wèi)星的碼型及當(dāng)時(shí)發(fā)出的電文數(shù)據(jù)等信息，而了解和掌握這些又是相當(dāng)困難的。1、3分布式立體干擾運(yùn)用多種類(lèi)型干擾機(jī)在地面、空中等進(jìn)行全方位立體式干擾。2、抗干擾的種類(lèi)根據(jù)GPS技術(shù)特性,從操作策略、干擾源及接收機(jī)角度作技術(shù)或非技術(shù)調(diào)整以增強(qiáng)抗干擾能力。2、1恰當(dāng)運(yùn)用操作策略