關(guān)于gps欺騙干擾機設計論文

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1、杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計關(guān)于GPS欺騙干擾機設計畢業(yè)論文目錄1引言12GPS簡介及發(fā)展現(xiàn)狀32.1GPS簡介32.2GPS分類及應用特點32.3GPS發(fā)展現(xiàn)狀42.4GPS發(fā)展前景42.5GPS信號53轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙干擾機73.1干擾機73.2轉(zhuǎn)發(fā)式干擾簡介73.3轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙干擾機課題的提出83.5轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙干擾機設計要點103.6轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙干擾機發(fā)展方向113.7建立轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙干擾機動態(tài)模型123.7.1干擾信號接收單元的實現(xiàn)133.7.2干擾信號發(fā)送單元的實現(xiàn)1

2、63.7.3干擾信號生成單元的實現(xiàn)184仿真效果分析224.1GPS信號生成224.2GPS信號的延時轉(zhuǎn)發(fā)234.3GPS轉(zhuǎn)發(fā)信號的干擾255結(jié)論276致謝287參考文獻2929杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計1引言自1957年前蘇聯(lián)將世界第一顆人造衛(wèi)星送入環(huán)地軌道以來，針對衛(wèi)星信號的干擾與抗干擾技術(shù)的發(fā)展日新月異。GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸?？杖娐?lián)合研制了

3、新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。衛(wèi)星導航系統(tǒng)最基本也最重要的功能，是在廣達5.1億平方公里的巨大地球表面，給任意一個物體定位，由此而來，衍生了測速、軌跡描繪、導航、防盜反劫、服務救援、遠程監(jiān)控等等重要的應用。目前，世界上主要的衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括：美國的GPS、歐盟的GALILEO、俄羅

4、斯GLONASS和中國的北斗導航系統(tǒng)，其中美國的GPS應用最為廣泛。衛(wèi)星導航系統(tǒng)不僅在民用領(lǐng)域（如個人位置服務、氣象應用、道路交通管理、鐵路智能交通、海運和水運、航空運輸、應急救援等）得到廣泛應用并產(chǎn)生具大社會和經(jīng)濟效益，而且在軍事領(lǐng)域更具重要性。衛(wèi)星導航系統(tǒng)由于衛(wèi)星信號功率較低，GPS信號的能量大約相當于在幾千公里以外一盞家用電燈的能量，要比廣播電視的信號要弱1,000,000,000倍，正是因為它過于微弱，因而極易受到多種形式的有意或無意干擾，導致接收機導航定位性能下降，甚至無法正常工作。在

5、美國發(fā)動的第二次海灣戰(zhàn)爭中，由于伊拉克使用了據(jù)說是從俄羅斯購進的GPS干擾系統(tǒng)，使多枚美國精確制導導彈偏離了軌道，從而使得GPS干擾問題引起了世人廣泛的關(guān)注。美國政府、工業(yè)部門和學術(shù)界對GPS受干擾的問題進行了大量研究和模擬，提出即使沒有掌握先進技術(shù)的敵方也能容易、快速、廉價地制造和使用許多GPS干擾機，以摧毀依靠GPS制導的美國武器和其它平臺。如1994年9月，在約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室舉行的一次航空航天工程師和其它專業(yè)人員的研討會上，首次公開展示了一種得煙盒大小的自制干擾機，它采用1

6、2伏電池作動力，產(chǎn)生100毫瓦的輸出功率，通過一根細小的全向天線發(fā)射信號。據(jù)設計者稱，該裝置足以干擾半徑16公里范圍內(nèi)的任何采用CA編碼的GPS接收機。俄羅斯設計的廉價GPS干擾機現(xiàn)在到處可以買到，甚至可通過因特網(wǎng)采購到這種裝置。這種干擾機重3—10公斤(不含電池)。價格低于5萬美元，能對美國現(xiàn)有GPS系統(tǒng)的四個頻段實施有效干擾。29杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計鑒于空間衛(wèi)星系統(tǒng)在導航、通信、探測、預警、偵察等領(lǐng)域的廣泛軍事應用，為在空間信息的通信對抗中獲得優(yōu)勢，美軍率先提出并建立了“反空間通信系

7、統(tǒng)”，其目的在于利用無線電頻率干擾空間鏈路，阻礙敵方的衛(wèi)星通信。該系統(tǒng)已于2004年1月開始裝備。為此，我們也應開展空間通信干擾技術(shù)的研究，期望通過先進的技術(shù)、方法、手段和策略，實現(xiàn)對信息有效傳輸保證的衛(wèi)星通信鏈路的干擾，進一步獲得空間優(yōu)勢。但是GPS衛(wèi)星信號抗電子干擾方面異常脆弱,傳輸功率小，信號頻率公開,是GPS易受干擾的重要原因。通過發(fā)射與GPS信號相類似的干擾信號，誤導GPS接收機偏離準確的導航和定位，這個過程就是GPS欺騙干擾。本文主要概括轉(zhuǎn)發(fā)式GPS欺騙式干擾的發(fā)展與應用。29杭州電

8、子科技大學本科畢業(yè)設計2GPS簡介及發(fā)展現(xiàn)狀2.1GPS簡介全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。是在子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗。和子午儀系統(tǒng)一樣，全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機三大部分組成。按目前的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用24顆高度約2.02萬千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。24顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運行周期約為11小時58分，分布在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度。衛(wèi)星的