衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)

張英杰

摘 要 現(xiàn)代化信息技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)獲得了長足的發(fā)展，期間，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)得到應(yīng)用與發(fā)展，是一種嶄新的無線導(dǎo)航方式之一。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有著很大優(yōu)勢(shì)，例如實(shí)時(shí)連續(xù)性、精準(zhǔn)定位等。在科技不斷更新?lián)Q代、不斷發(fā)展的今天，衛(wèi)星導(dǎo)航所處的工作環(huán)境面臨著更多更復(fù)雜的問題。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在工作時(shí)可能會(huì)受到外界因素的干擾，如何去克服這些干擾，提高衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾能力是當(dāng)前的任務(wù)之一。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星導(dǎo)航 抗干擾接收 干擾

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在人們的日常生活中起到重要作用，利用人造衛(wèi)星獲取信息以及傳遞信息，并且，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也具有諸如作用范圍廣泛、受眾群體多的優(yōu)點(diǎn)。其獲取的信息與其它設(shè)備相比，也擁有精確度高和選擇范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，有時(shí)在使用過程中會(huì)遇到很多干擾因素使工作無法正常進(jìn)行，文章通過分析衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)來降低干擾因素帶來的影響。

1 衛(wèi)星導(dǎo)航受到的干擾

在使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)可能受到電磁的影響，在電子信息技術(shù)使用越來越廣泛的今天，頻譜資源卻受到限制，不同功能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可能會(huì)相互影響，從而影響衛(wèi)星導(dǎo)航正常的工作進(jìn)度。衛(wèi)星導(dǎo)航的干擾大體分為兩種，人為和無意干擾。

在國防安全領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航做出了不可估量的貢獻(xiàn)。在發(fā)生戰(zhàn)爭時(shí)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)受到的人為干擾次數(shù)會(huì)急劇增加，兩國會(huì)利用更先進(jìn)的電子科技來干擾衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，例如伊拉克戰(zhàn)爭。無意干擾是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)遇到附近其它衛(wèi)星或者電視臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，導(dǎo)致頻譜被干擾。

2 常見的衛(wèi)星導(dǎo)航干擾

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)受到不同的信號(hào)干擾，從而產(chǎn)生不同的反應(yīng)。根據(jù)其遭受的受干擾情況可判斷干擾類型，例如脈沖等幅波、掃頻等幅波等類型。根據(jù)干擾方式的不同，有欺騙式和壓制式兩種干擾。

2.1 欺騙式

欺騙式干擾使衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收到虛假信號(hào)，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，造成損失。欺騙式干擾會(huì)根據(jù)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)要接收到的信息去偽造假的信息，使接收的信號(hào)發(fā)生改變。這對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位會(huì)起到很大的干擾作用，以達(dá)到目的。

2.2 壓制式

壓制式干擾是使用干擾信號(hào)去擾亂衛(wèi)星導(dǎo)航的接收機(jī)，使其接收不到應(yīng)有的信號(hào)。用壓制式干擾信號(hào)去阻礙衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收的正常使用信號(hào)，使得衛(wèi)星導(dǎo)航對(duì)信號(hào)產(chǎn)生混亂。由于遭到壓制式干擾的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能解讀正常信號(hào)，從而達(dá)到干擾其正常工作的目的。

3 常見的衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)

衛(wèi)星抗干擾技術(shù)是通過一定的方法使衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下依舊正常工作，可以提高衛(wèi)星接收信號(hào)的準(zhǔn)確性。通過不斷改進(jìn)接收方法使得衛(wèi)星能夠準(zhǔn)確接收正確信號(hào)，是常見的抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)所具有的性能。衛(wèi)星抗干擾技術(shù)的使用極大的開闊了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用范圍，利用抗干擾技術(shù)去研究衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更多的技術(shù)用處，從而降低成本。這對(duì)于完善和發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)以及衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)都有推動(dòng)作用。

3.1 編碼調(diào)制

用編碼調(diào)制可以解決信號(hào)干擾后，衛(wèi)星出現(xiàn)的接收錯(cuò)誤。衛(wèi)星在受到干擾后，利用數(shù)字技術(shù)去糾正錯(cuò)誤的信號(hào)，例如級(jí)聯(lián)編碼技術(shù)。這樣的編碼有著獨(dú)特的組合優(yōu)勢(shì)，如今已廣泛應(yīng)用到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾技術(shù)中。

3.2 使用偽衛(wèi)星

通過建立一個(gè)虛假GPS衛(wèi)星星座來降低外界因素對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾，在無人機(jī)上安裝相關(guān)的記載轉(zhuǎn)發(fā)器能有效傳輸信號(hào)，使得衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在受到有意或者無意干擾時(shí)仍能接收正確的信號(hào)。偽衛(wèi)星的使用使衛(wèi)星在解碼信息后，可提高衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)被接收時(shí)的正確性。偽衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)具有高功率的特點(diǎn)，這樣就能緩解衛(wèi)星系統(tǒng)在接收信號(hào)時(shí)受到的干擾程度，可以提高接收系統(tǒng)的強(qiáng)度和精度。

3.3 使用限幅技術(shù)

限幅技術(shù)是當(dāng)今各國經(jīng)常使用的衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)，在俄羅斯以及美國等國都有著很高的使用率。限幅技術(shù)可以阻止衛(wèi)星發(fā)射器出現(xiàn)發(fā)射信號(hào)失敗的情況，例如飽和等。比較軟限幅和硬限幅兩類技術(shù)，各有千秋。軟限幅在性能方面優(yōu)于硬限幅，而后者在遭遇高頻率的干擾情況時(shí)，表現(xiàn)要好于前者。

3.4 光通信技術(shù)

在目前的科技領(lǐng)域內(nèi)，光通信是很熱門的研究領(lǐng)域，在衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用上有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。由于電磁傳輸技術(shù)在使用時(shí)易受干擾因素的影響，而光通信受到此類干擾的影響較小，而且容量較大。光通信在衛(wèi)星系統(tǒng)抗干擾的表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)，展現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。許多國家都投入相當(dāng)?shù)娜肆Α⑽锪θパ芯抗馔ㄐ胚@一課題，其部分研究成果已經(jīng)成功地應(yīng)用到衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾系統(tǒng)技術(shù)中。

3.5 衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合

慣性系統(tǒng)在工作時(shí)可以產(chǎn)生記憶效果，在信號(hào)傳輸過程中，可以抵抗各種干擾的壓制以及欺騙，使得GPS信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)回到正常的工作狀態(tài)。將衛(wèi)星導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的長處都結(jié)合起來，可以提高信號(hào)接收的準(zhǔn)確性。將兩者的優(yōu)勢(shì)，例如高精度特性和短期精度特性，想辦法融合為一體，可提高衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)的水平。

3.6 擴(kuò)展頻譜

由于頻譜資源非常有限，可能出現(xiàn)不同衛(wèi)星的相互干擾。衛(wèi)星的干擾來源甚廣，無法精確地指出干擾源的具體位置。因此，不固定的干擾源給衛(wèi)星的使用帶來困擾，擴(kuò)展頻譜由此派上用場。擴(kuò)展頻譜在無線電子科技方面具有很大的潛力，調(diào)頻抗干擾可隨意選擇設(shè)定的頻率來源去抵抗干擾源；直接序列擴(kuò)頻可以更改信號(hào)的接收情況，例如調(diào)換信號(hào)的寬窄程度，這種做法可以將干擾源排除在外，提高衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾的能力。

3.7 極化調(diào)零

極化調(diào)零在衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收技術(shù)里是使用比較廣泛的，其原理是通過電場矢量抵消，去克服衛(wèi)星導(dǎo)航在遇到干擾信號(hào)時(shí)的困難。極化調(diào)零可利用混合連接使接收的干擾信號(hào)抵消，使得衛(wèi)星導(dǎo)航在復(fù)雜的干擾環(huán)境中也可以正常工作。但是極化調(diào)零也有它的不足之處，可能對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的減弱有一定影響。

4 總結(jié)

隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，與衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的技術(shù)都有很大的發(fā)展空間。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是新興的科技之一，解決很大空間層面問題的同時(shí)也面臨著來自外界因素的干擾。在接收信號(hào)、抵抗外界干擾性方面，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的研究。為了提升衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)的使用水平，要不斷研究、改進(jìn)抗干擾因素等問題。這些做法對(duì)于創(chuàng)造適宜的科技氛圍具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張樂鵬.衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)分析[J].數(shù)字通信世界，2016（08）：140-140.

[2]李孟學(xué)，丁翠環(huán).衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾接收系統(tǒng)技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（14）：18-19.

[3]徐明山，呂玉祥，王新彥等.衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)抗干擾優(yōu)化控制仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2016，33（03）：52-55.

作者單位

中華通信系統(tǒng)有限責(zé)任公司河北分公司 河北省石家莊市 050081