GPS干扰检测与定位技术综述
《北斗导航系统干扰信号识别技术研究》
《北斗导航系统干扰信号识别技术研究》一、引言随着科技的飞速发展,全球定位系统(GPS)在军事、民用、商业等领域的应用越来越广泛。
作为中国自主研发的全球卫星导航系统,北斗导航系统在国内外的影响力逐渐增强。
然而,随着其使用频率的增加,外界对北斗导航系统的干扰和攻击也日益严重。
为了确保北斗导航系统的稳定性和安全性,对其干扰信号的识别技术的研究显得尤为重要。
本文旨在探讨北斗导航系统干扰信号识别技术的相关研究,以期为该领域的进一步发展提供参考。
二、北斗导航系统概述北斗导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,具有定位、导航、授时等功能。
其工作原理是通过接收来自卫星的信号,结合用户的地理位置信息,计算出用户的具体位置。
北斗导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,其中空间段包括多颗卫星,地面段包括主控站、注入站等设施,用户段则包括各种类型的用户设备。
三、干扰信号对北斗导航系统的影响干扰信号是影响北斗导航系统性能和稳定性的重要因素。
干扰信号可能导致卫星信号失真、衰减、丢失等,从而影响北斗导航系统的定位精度和可用性。
此外,恶意干扰还可能对国家安全和社会稳定造成威胁。
因此,研究干扰信号的识别技术对于保障北斗导航系统的安全性和稳定性具有重要意义。
四、干扰信号识别技术研究为了有效识别北斗导航系统中的干扰信号,研究者们提出了多种方法。
其中,基于信号处理技术的识别方法是最常用的方法之一。
该方法通过分析卫星信号的时域、频域和空域特征,提取出干扰信号的特征参数,从而实现干扰信号的识别。
此外,基于机器学习和人工智能技术的识别方法也受到了广泛关注。
这些方法通过训练模型学习干扰信号和正常信号的差异,从而实现干扰信号的自动识别。
在实际应用中,研究人员还需要考虑如何提高干扰信号识别的准确性和实时性。
为了提高准确性,研究人员可以结合多种识别方法,充分利用各种方法的优点,相互弥补不足。
为了提高实时性,研究人员可以优化算法和硬件设备,降低处理时间和计算复杂度。
文献综述GPS在道路测量中的应用
文献综述:GPS在道路测量中的应用近年来,全球位置系统(GPS)技术在交通运输中的应用越来越广泛。
GPS设备可以用于改善道路和交通安全,提高车辆效率以及测量道路和道路设施。
本文旨在综述当前GPS在道路测量中的应用,包括GPS在道路测量中的优势、GPS测量的基本原理、GPS测量在道路建设与道路维护等方面的应用。
GPS在道路测量中的优势全球定位系统的主要优势在于其准确性和易用性。
GPS能够在很短的时间内准确测量大量数据,同时它非常易于使用。
GPS测量在短时间内可以测量大量数据,节省大量人力物力。
此外,GPS提供的数据强大,并且使用简单,容易理解。
同时,GPS设备不受天气的影响,可以在各种环境下使用,可以在降雨、雾和夜间使用。
GPS的优势还在于,它可以让我们实时获得数据。
在道路测量中,GPS设备可以立即测量道路宽度和长度、道路拐弯情况、坡度、车道数量和轮廓等信息。
这使得我们在准备道路建设和道路维护计划时能够获得实时情况并立即做出正确和准确的决策。
GPS测量的基本原理GPS定位系统基于卫星测量信号的三角测量原理。
GPS设备中包括多个卫星接收机,这些接收机接收由卫星发送的信号,计算位置的三维坐标。
这是通过计算卫星信号需要经过的时间以及每个卫星与接收器之间的距离来实现的。
通过测量通过卫星发送的信号,GPS设备可以确定三个特定的数据点:空间坐标、测距和导航。
空间坐标,即全球位置,是GPS接收器最终计算出的三维坐标。
测距是指两个定位计算之间的距离。
导航是通过GPS设备确定运输行程,如车行、船行和飞行。
GPS测量在道路建设与道路维护中的应用道路测量GPS在道路测量中的应用包括测量道路宽度和长度、道路拐弯情况、坡度、车道数量和轮廓等信息。
通过这些测量数据,交通工程师可以更准确地规划和设计道路。
道路建设进行道路建设时,GPS在土方建设和边坡工作中也有很大的应用价值。
GPS测量可以在土壤/石料调整时,监测各碎料厚度,并确保工程的平整度,保证建成道路的质量。
GPS导航系统的信号干扰及其解决方案研究
GPS导航系统的信号干扰及其解决方案研究一、GPS导航系统概述GPS(Global Positioning System),全球定位系统,是一种基于卫星发射的信号进行位置、速度等导航信息的定位和速度测量系统。
GPS发射的信号经过三个部分进行测量和定位:空间部分、控制部分和用户部分。
GPS可以用于军事、航空、海洋、测量等各个领域。
二、GPS信号干扰介绍当使用GPS进行定位和导航时,有时会受到许多外部因素的影响,如障碍物,大气层,天气,射频干扰等。
射频干扰是一种电磁兼容性问题,通常表现为电信号或电磁波的传输或辐射,导致接收器性能下降,数据错误等问题。
通常,射频干扰可分为以下几类:1.情况1由其他发射设备的频率误差或扰动产生的干扰。
针对这种干扰情况,需要加强对GPS接收器的滤波器设计。
2.情况2设备之间的干扰,尤其是GPS接收设备和移动通信设备之间的干扰。
这种干扰情况通常还涉及移动通信设备的基站、天线等硬件系统,使GPS接收设备受到强电磁波干扰,导致定位接收机的性能严重受损。
3.情况3由于某些特殊环境产生的信号干扰,如雷电、电力线、工业射频等因素产生的干扰。
在面对这种环境干扰的时候,需要采取减少电气设备或工业射频干扰的措施,以减少GPS接收机的干扰。
三、GPS信号干扰的影响1.导致定位不准确GPS信号干扰会影响卫星信号接收的质量,从而导致导航和定位不准确。
2.导致信号丢失GPS信号干扰严重的时候,会导致卫星信号的丢失,使变得无法定位导航。
3.导致接收端性能下降GPS信号干扰也会导致GPS接收机的性能下降,如信噪比和接收灵敏度降低等。
四、GPS信号干扰的解决方案为了解决GPS信号干扰问题,我们可以采用以下方法:1.进行硬件设计加强GPS接收器的滤波器设计是解决GPS信号干扰的重要手段之一。
此外,合理配置天线系统、选择合适的接收模式以及保持接收机清洁以防止损坏等措施都有助于避免接收机的干扰。
2.加强软件升级软件升级也是解决GPS信号干扰的重要方法之一。
GPS抗干扰技术综述
3 GP S 抗干扰 技 术展 望
( 1 ) 多信道天线。 未来的G P S 系统将 采用 多信道模 式, 接收机 可 安装多信道 天线 , 接收多信道信号 , 对于定位需要 的信号 形成一 定 余量。 实 际的电子干扰仅仅从 较窄 的特定方 向实施 , 所以终端接收 机可 以合弃 与干扰信号 方 向相近 的接收信号 。 在部分信 道被 干扰 时, 还有部分信道可用于接收G P S 信号 , 只要接 收 4颗 以上卫 星信 号, 即可 满 足 定 位条 件 进 行 定 位 。 ( 2 ) 多种抗干扰方 式组合 。 对抗 多种形式的干扰, 需研 究对 多项 抗干扰措施和技术的集成 , 利用综合与集成的技术 , 才能 同时对抗 多种干扰口 】 。 国外现阶段 的研究方 向是在G P S / I NS 组合的基础上添 加 自适应调零天线, 进一 步提高抗干扰的能力。 G P S / I NS 组合能够 在抵御压制式干扰 的同时有效增加导航精度 , 自适应调零 天线能够 自动 寻找有 效导航 信号 , 两者 的结合 能使 导航精 度 比单一 使用 G P S / I N S 组合时上升3 0 % 左右。 但受限于昂贵 的费用现在还不能大 规模使用 , 只配备在一些高精尖武器上 。 ( 3 ) 多种导航融合抗干扰 。 当GP S 受到 强干 扰而无法 正常工作 时, 使用其它 导航 系统代替G P S 工作便成 了一种选择 。 其实 , 任何 G P S接 收机 都 有 可能 同时 接 收俄 罗 斯 的 全球 导 航 卫 星 系统 ( G L O NA S S ) , 以及未来欧洲的伽利略导航卫星系统和我国 自主研发 的北斗导航卫星系统 。 这不仅提升 了应付干扰 的能力 , 也在一定程 度上摆脱对G P S 系统的绝对依赖 。 综上所述 , 虽然G P S 系统信号存在诸多弱点 , 但其仍不失为世 界上较先进及应用最广泛的导航系统。 所 以, 对G P S 系统的干扰模式 进行分析研究 , 找到提高 系统抗干扰性能 的主要途径与方法 , 无论 是对 民用还是军用 , 具有 十分重要 的意义 。 研究G P S 抗干扰技术及其 发展趋势, 既为我们在使用G P S 系统时提供了安全保障, 也为了解相 关美式装备起到一定帮助, 同时为我 国发展新一代北斗导航卫星系 统提供相 关参考 。 参考文献 [ 1] 李彬, 靳 国栋. 《 浅析 G P S干扰技 术》《电子 对抗 》2 0 0 9年 . [ 2 ] 丁凡, 周鹏, 张忠磊. 《 对G P S / l N S组合制 导系统 的干扰技 战术研 究》 《飞航 导 弹 》2 0 i 1年 . [ 3 ] 王婷婷, 王圣东, 陈欣 . 《 G P S干扰 与抗干扰技 术发展现状分析 》 《 指 挥控制 与仿 真 2 0 0 8年 .
GPS防护及干扰监测与定位技术研究_汪立萍
收稿日期:2012-06-20;2012-10-17修回。
作者简介:汪立萍(1980-),女,高工,硕士,主要从事航天电子对抗情报研究。
GPS防护及干扰监测与定位技术研究汪立萍,张益龙(中国航天科工集团8511研究所,江苏南京210007) 摘要: 随着GPS导航定位技术的日臻完善,其在军民领域的应用范围也越来越广,对GPS的干扰监测和抗干扰措施一直是该领域的热门研究课题。
美国政府为了使GPS系统免受各种无意或人为干扰,建立了GPS保障机制,并研究部署了干扰监测定位系统。
这些措施有效保障了GPS系统的正常工作,确保其国内重要基础设施和关键资源部门安全连续地稳定运行。
针对GPS干扰普遍存在的问题,重点介绍了GPS保护机制的主要计划和措施,总结了GPS干扰监测定位系统的发展趋势,为导航干扰监测与定位系统的规划研究提供参考依据。
关键词: GPS;保护;干扰监测;定位中图分类号: TN973.2;V249.32 文献标识码: AGPS protection and technique of interference detection and locationWang Liping,Zhang Yilong(No.8511 Research Institute of CASIC,Nanjing 210007,Jiangsu,China)Abstract:GPS supports wider and wider range of military and civilian applications with the maturity ofGPS.GPS interference detection and countermeasure are hot research topics all along.The government of U-nited State has built GPS defense systems,and developed and deployed interference detection and location sys-tems to protect GPS system from intended or involuntary interference.These measures protect GPS effectivelyand ensure critical infrastructure key resources(CIKR)safe and operation continuously.Aiming at the ubiqui-tous interference to GPS,the main plans and measures to protect GPS are introduced.The trends of GPS de-velopment are summarized for providing references the plan of navigation interference detection and locationsystems.Key words:GPS;protection;interference detection;location0 引言GPS在军、民两大领域的运用非常广泛,在军事领域,它可以为全球范围内的飞机、舰船、地面车辆和人员、导弹以及低轨卫星、航天飞机等提供全天候、连续、实时、高精度的三维定位、三维速度和精确时间,GPS已成为C4ISR系统和先进武器系统的重要组成部分;在民用领域,它可用于大地控制测量、地形测量、公共安全监控、交通系统管理、海洋测绘、航海航空导航、农林及野外考察等。
GPS干扰检测与定位技术综述
GPS干扰检测与定位技术综述GNSS干扰检测与定位技术综述摘要:当前,我国的新一代卫星导航系统正在建设中,为了满足导航战的应用需求,对干扰源的自主监测与定位是大势所趋。
本文首先分析了导航战环境下干扰监测系统研制的必要性,然后分析了当前GNSS系统所采用的常用干扰检测方法(包括相关前干扰检测与相关后干扰检测)以及干扰源的定位方法(包括移动AOA定位、TDOA定位以及干扰监测网定位方法),并对各种方法优缺点进行了比较,最后通过上述分析,并结合我国的实际情况,对我国干扰监测与定位系统的研制提出了建议。
关键词:GNSS;干扰监测;干扰定位;AOA;TDOASummarizing on interference detection and localizationof Gnss systemAbstract: Currently, as th e g lobal sate llite n avigation s ystem of our country is under bu ilding, for satisf ying the app lication requirement of “navigation war”, we must develop the technique of interference detection and localization. Firstly, the necessity of developing interference monitoring s ystem was anal yzed in the pap er. Th en s ome important commonl y used in terference detection m ethods includ ing pre-correlation and post-corr elation detection, fo llowing with th e interference sour ces localization methods including AOA, TDOA and network structure were presented and analyzed. Finally, taking the practical condition of our country into consideration, some constructive advices of developing interference monitoring system were presented.Key words: GNSS; interference detection; interference localization; AOA; TDOA1 导航战环境下干扰监测与定位的必要性“导航战”是继电子战、信息战之后提出的新的作战样式。
卫星导航信号干扰监测技术研究与应用
卫星导航信号干扰监测技术研究与应用卫星导航系统在现代社会中发挥着不可替代的作用,尤其是GPS系统,已成为人们日常生活中必不可少的工具。
然而,由于各种原因,卫星导航信号也会受到干扰,这给管控和应用带来了很大的挑战。
为了保障卫星导航信号的稳定和可靠,人们需要通过监测和应对干扰来确保导航系统的顺畅运行。
一、卫星导航信号干扰的主要原因卫星导航信号受干扰的主要原因是人为因素和自然因素。
人为因素是指人们通过各种手段故意或无意干扰导航信号,包括非法使用频谱、电磁干扰、遮挡等。
自然因素是指大气、地形和恶劣天气等天然因素对导航信号的干扰。
这些因素都可能导致导航信号的异常波动和误差增加,从而影响导航的准确性和稳定性。
二、卫星导航信号干扰监测技术的发展随着卫星导航技术的广泛应用,人们对卫星导航信号的干扰监测技术提出了更高要求。
目前,卫星导航信号干扰监测技术主要包括以下几种方法:1、频谱探测法频谱探测法是指通过探测卫星导航频段的信号强度和带宽来判断是否存在干扰。
该方法可以大量获取天线收到的信号幅度和频率信息,可以快速探测出干扰源,并判断干扰的性质和强度,但该方法的精度较低,不能准确判断干扰源的位置。
2、信号相关分析法信号相关分析法是指通过对卫星导航信号的相关分析来判断是否存在干扰。
该方法的主要思想是利用卫星导航信号的自相关函数分析信号,通过分析自相关函数特点来判断信号是否被干扰,但这种方法需要对多种可能的干扰模式进行建模,模型精度需求较高。
3、多普勒分析法多普勒分析法是指通过对卫星导航信号的多普勒频移分析进行干扰监测。
该方法主要依据卫星导航信号在接收机某一角度下的频率分布规律,对多普勒信号进行分析,并与正常信号进行对比,判断是否存在干扰和对干扰进行定位等操作。
三、卫星导航信号干扰监测技术的应用卫星导航信号干扰监测技术的应用范围非常广泛,主要包括交通运输、航空航天、军事安全和地质勘探等领域。
在交通运输领域,卫星导航信号干扰监测技术可以用于监测汽车、火车和飞机的行驶路径,以及港口巡航、港口进港导引等工作。
利用遥感技术监测卫星信号干扰及干扰源定位研究
利用遥感技术监测卫星信号干扰及干扰源定位研究遥感技术在现代科技中的应用越来越广泛,尤其是在监测和探测方面。
卫星作为遥感技术的一种重要工具,在大气、海洋、地表等领域中,为人们提供了极其实用的数据和信息。
然而,卫星在工作期间也会受到信号干扰的影响,从而影响到遥感技术的使用效果。
因此,针对卫星信号干扰及其干扰源的定位研究成为了遥感技术领域的重点课题之一。
一、卫星信号干扰的类型信号干扰通常分为主动干扰和被动干扰两种类型。
主动干扰是指故意发射噪声或电波干扰设备,影响目标接收机接收的信号。
被动干扰则是指在接收通道的任意位置引起的干扰。
信号干扰经常出现在卫星通信领域,导致信号失真和误差增加,甚至会使卫星失去联系。
二、遥感技术监测卫星信号干扰的方法对于信号干扰的问题,遥感技术也针对性地提出了监测方法。
监测卫星信号干扰的方式主要包括穿越信噪比和捷交载波相干度两种方法。
穿越信噪比是指通过对卫星接收到的信号进行分析判断,比较接收信号中信号功率与噪声功率之比的大小关系,从而得出信号干扰的信息。
而捷交载波相干度则是通过两个载波之间的相干度比较,来判断信号干扰的存在与否。
三、卫星信号干扰的原因卫星信号干扰的原因包括局部干扰和扰动源干扰两种类型。
局部干扰是指卫星接收器周围的其它传输设备干扰了卫星信号,如电磁干扰、雷电干扰等。
而扰动源干扰,则是指有人或者有组织故意干扰卫星信号,成为非法入侵的行为。
四、卫星信号干扰的危害卫星信号干扰的危害主要表现在数据传输方面和投资损失方面。
一旦卫星信号发生干扰,数据传输的准确性就会受到影响,从而可能给应用方造成不可预计的损失。
而在投资损失方面,干扰会导致卫星无法完成预定的任务,增加维护费用和维护难度,给卫星投资者带来不可估量的损失。
五、卫星信号干扰的干扰源定位卫星信号干扰的干扰源定位是针对卫星信号干扰问题开展的一项重要研究。
干扰源定位需要借助卫星接收机参考星信号和全球定位系统信号的帮助,结合监测方程,计算出干扰源的位置。
GPS测量与定位技术详解
GPS测量与定位技术详解导语:在现代社会,GPS已经成为生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、运输、地图制作还是探险等领域,GPS测量与定位技术发挥着重要作用。
然而,对于大多数人来说,GPS仍然是一个神秘的概念。
本文将深入探讨GPS测量与定位技术的原理、应用和发展前景。
一、GPS的原理GPS全称为“全球定位系统”(Global Positioning System),是利用卫星、接收器和地面控制站相互配合的定位系统。
它的基本原理是利用卫星发射信号和接收器接收信号的时间差来计算接收器与卫星之间的距离,进而确定接收器的位置。
1. 卫星发射信号GPS系统中有24颗运行轨道稳定的人造卫星,它们每时每刻都在向地球表面发射信号,这些信号包含了有关卫星自身信息的数据。
2. 接收器接收信号GPS接收器接收到来自多颗卫星的信号后,通过解码和处理这些信号,获取卫星的位置信息及传输时间等。
3. 时间差计算接收器通过计算接收到信号的时间差,就能计算出接收器到不同卫星的距离。
4. 定位计算通过收集来自至少四颗卫星的距离信息,接收器可以利用三角测量原理计算出接收器自身的位置坐标。
二、GPS的应用领域GPS测量与定位技术已经广泛应用于多个领域。
1. 导航与交通GPS技术在导航仪、车载导航系统中得到了广泛应用。
它能精确计算车辆位置并提供导航指示,使得驾驶者能够更加方便、准确地到达目的地。
2. 地图制作通过对地表进行精确的GPS测量与定位,可以制作出高精度的地图。
这种地图在城市规划、土地调查以及地理信息系统等方面有着重要的应用。
3. 应急救援GPS技术在应急救援中发挥着重要作用。
通过卫星定位,可以快速确定事故现场或受困者的位置,提高救援效率和准确性。
4. 农业和气象研究GPS测量与定位技术在农业生产和气象研究中具有广泛应用。
通过对农田和气象观测站点进行精确定位,可以实现农作物生长状况的监测和气象数据的准确收集。
三、GPS技术的发展前景随着科技的发展,GPS测量与定位技术也在不断进步。
全球定位系统干扰与抗干扰技术报告
全球定位系统干扰与抗干扰技术报告14空间摘要:本文简述了GPS的发展状态,以及GPS的简单应用。
重点介绍了全球定位系统抗干扰这项技术,其应用原理、作用目的、重要性以及一些最新的研究成果。
最后对全球定位系统抗干扰技术做出了展望和想法。
关键词:全球定位系统,抗干扰技术。
1引言在美国发动的第二次海湾战争中,大量使用了精确制导武器,而这些武器中的80%都采用了GPS精确制导系统。
由于伊拉克使用了据说是从俄罗斯购进的GPS干扰系统,使多枚美国导弹偏离了轨道,从而引起了世人广泛的关注。
自伊战以来,随着GPS技术在战场上的广泛应用,GPS干扰战术也开始活跃在战争的历史舞台上。
2GPS简介GPS全称是Global Position System,直译为“全球定位系统”,是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
美国的军事优势在很大程度上仰仗全球定位系统(GPS),而且这种依赖与日俱增。
但是GPS卫星发射的导航信号比较弱,而且以固定的频率发射,因此,军用GPS接收机很容易受到敌方的干扰。
如此重要的应用系统,如果受到干扰,可想而知其损失何其巨大,进一步也将造成无法挽回的后果。
由此可知,发展全球定位系统抗干扰技术已然成为重中之重!3GPS干扰和抗干扰技术3.1全球定位系统抗干扰的新技术途径为了防止敌方在战时通过干扰GPS信号削弱美方的军事优势,美国在继续提高GPS卫星导航定位精度的同时,采取了多种措施加强GPS系统的抗干扰能力。
对GPS 的干扰可分为压制式干扰和欺骗式干扰两类。
美军以往的对抗措施主要是改进GPS卫星星座、改进用户接收机和增设备份导航系统。
目前,美国正在开发一些创新概念的全球定位系统抗干扰技术:国防高级研究计划局(DARPA)等部门已经完成了演示验证“机载伪卫星”(airbOrnepseudO—satellites,也称pseudolites)的“全球定位试验”(GPX)计划,正在进行技术向装备的转化,同时,美军还在研制“微机电惯性导航系统”(MEMS—INS)作为GPS的备份,已取得一定进展。
GPS综述及对其实施电子干扰浅析
GPS综述及对其实施电子干扰浅析X贾仁耀1何俊2,刘湘伟2,邵国培2(解放军电子工程学院:1,1系1队;2,103室,合肥230037)摘要:简介GPS系统的组成、工作方式、性能、特点及其在军事上的运用情况,并从电子对抗的角度分析了对其实施电子干扰的途径和方法。
关键词:全球定位系统(GPS);卫星导航;电子干扰中图分类号:P228.4文献标识码:A1引言GPS(Global Position System)/全球定位系统0,亦称/导航星系统0(NAVSTAR2Navigation Satellite T iming and Ranging,即导航星测时与测距),是美国第二代卫星导航系统。
海湾战争中, GPS首次披挂上阵,就大展身手,被多国部队广泛应用在部队行军、集结、空降行动、炮兵射击、飞机导航、空中加油、指示攻击目标、/战斧0巡航导弹导航和飞行员救生等各个方面,并发挥了十分重要的作用,被多国部队指挥官誉为无价之宝。
在北约对南联盟的野蛮空袭中,GPS在对防区外发射的远程巡航导弹的导航与制导、飞机导航和搜索营救飞行员(如搜索营救被南联盟击落的F2 117隐形战斗机飞行员)行动中起到了突出作用,引起了世界各国军方的密切关注和重视。
2GPS简介从1959年开始,美国第一代卫星导航系统)))T ransit系统(子午仪海军导航卫星系统)投入使用,显示了卫星用于导航的优越性。
不久,美国空军和陆军陆续加入着手进行新一代卫星导航系统的研究工作。
1973年美国国防部正式批准陆、海、空三军共同研制全球定位系统导航星(GPS2NAVSTAR),目标是为美国三军统一建立一个战略性的高精度全球定位系统。
从1978年2月发射第一颗GPS BLOCKÑ卫星至1994年3月发射第15颗BLOCKÒA卫星,星座中已布满24颗GPS BLOCKÒ/ÒA卫星供导航使用,达到了完全工作能力,标志着GPS计划的完成。
全球定位系统及其应用综述GPS的应用
二、GPS的应用
1、导航和地图应用
1、导航和地图应用
GPS最广为人知的应用是用于车载导航系统和移动地图应用。这些应用利用 GPS接收设备获取车辆或用户的位置信息,结合地图数据库,为用户提供实时导 航指引。此外,移动地图应用还提供了搜索、路线规划、实时交通信息等功能, 极大地便利了人们的出行。
2、农业应用
1、导航和地图应用
GPS最广为人知的应用是用于车载导航系统和移动地图应用。这些应用利用 GPS接收设备获取车辆或用户的位置信息,结合地图数据库,为用户提供实时导 航指引。此外,移动地图应用还提供了搜索、路线规划、实时交通信息等功能, 极大地便利了人们的出行。
2、农业应用
2、农业应用
在农业领域,GPS技术被广泛应用于精准农业和自动驾驶车辆。通过在农机上 安装GPS接收器,农民可以精确地掌握农田的分布和作物生长状况,实现精准施 肥和喷药。而配备GPS自动驾驶系统的农业车辆则能够精确地进行农田作业,提 高生产效率,减少对环境的负面影响。
6、公共安全和应急响应
在公共安全和应急响应领域,GPS的应用可以帮助提高响应速度和效率。例如, 通过GPS定位技术,警方可以迅速锁定犯罪嫌疑人的位置;消防部门可以利用GPS 追踪火势蔓延,为应急响应提供关键信息。此外,救援队伍也可以利用GPS导航 系统在复杂环境中快速到达受灾区域。
6、公共安全和应急响应
一、全球定位系统概述
一、全球定位系统概述
全球定位系统是由美国国防部开发的卫星导航系统,它利用一组环绕地球的 卫星,向地面用户发送定位和时间信息。GPS接收设备能够接收到这些信息,并 通过计算得出精确的位置坐标。该系统最初主要用于军事目的,但自20世纪80年 代起,GPS开始向公众开放,极大地拓宽了其应用领域。
卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述
卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述卫星导航系统接收机抗干扰关键技术综述卫星导航系统,就是用于对目标定位、导航、监管,提供目标位置、速度等相关信息的卫星系统。
卫星导航系统具有很多优点,定位精度非常高,如美国的GPS(全球定位系统)精度可达厘米和毫米级;效率高,体现在观测时间短,可随时定位;全天候的连续实时提供导航服务。
因此,卫星导航系统广泛应用于各个领域,发展前景十分广阔。
但是,卫星导航系统有一个缺点,就是卫星信号的功率比较低,信道容易受到其他形式的各种干扰,导致卫星导航接收机的性能下降。
因此,为了提升我国的卫星导航系统的抗干扰能力,本文主要研究探讨了卫星导航系统接收机抗干扰的关键技术。
1 卫星导航系统抗干扰技术卫星导航系统接收机的干扰主要有三种形式,欺骗式干扰、压制式干扰、欺骗式/压制式组合干扰。
欺骗式干扰有针对民码的干扰和针对军码的干扰;压制式干扰有宽带压制式干扰和窄带压制式干扰。
为了应对各种干扰,卫星导航系统使用扩频技术,扩频技术具有很好的隐蔽性,能够精密测距,并且可以实现多址通信,抗干扰能力大大增加。
而对于连续波干扰、窄带干扰,就要采用带阻频谱滤波方法滤掉干扰信号。
而对于宽带干扰,这些方法效果都不理想,一般选择自适应阵列天线技术,这种技术能够根据外部的信号强弱,自动改变各个针元的加权系数,从而对准干扰信号方向。
1.1 自适应滤波技术自适应滤波技术是随着自适应滤波理论与算法的发展而发展起来的,最小均方算法和最小二乘算法对自适应滤波技术起到的非常大的作用。
除此以外,采样矩阵求逆算法也属于另一种自适应算法,直接矩阵求逆算法使得系统处理速度大大提升。
1.2 卡尔曼滤波技术卡尔曼滤波技术是卡尔曼在20世纪60年代提出的,卡尔曼滤波技术是在被提取信号的相关测量中利用实时递推算法来估计所需信号的一种滤波技术。
这种技术的理论基础是随机估计理论,在估计过程中,用观测方程、系统状态方程以及白噪声激励的特性作为滤波算法。
干扰gps定位的方法
干扰gps定位的方法干扰GPS定位是一种手段,可通过干扰GPS信号,影响或干扰GPS 接收设备正确获取卫星信号,从而干扰GPS定位的准确性和精度。
虽然GPS广泛应用于导航、地图服务和军事等领域,但它也存在一定的漏洞,容易受到干扰。
干扰GPS定位的方式有很多,以下是其中一些常见的方式和手段:1.频率干扰:干扰者可以向GPS接收器发送大量的无关信号,混淆卫星信号,导致GPS设备难以准确地识别正确的卫星信号。
2.信号干扰:干扰者可以通过发射强干扰信号的方式,使GPS设备收到干扰信号后,无法接收到正常的卫星信号,从而影响定位精度。
3.虚假卫星信号:干扰者可以通过自行发射卫星信号的方式,将错误的卫星信号引导到GPS设备中,从而误导定位结果。
4.电磁干扰:通过发射强大的电磁信号,可以干扰GPS接收设备的正常工作,例如在GPS接收器周围放置电磁发射器,降低GPS设备的接收能力。
5.多路径干扰:当GPS信号在城市、山谷或高楼大厦等多起伏地形中传播时,会产生多路径传播的现象。
干扰者可以模拟或增加多路径传播的现象,使GPS设备无法准确识别出正确的卫星信号。
6.欺骗攻击:通过发送虚假的GPS信号,欺骗GPS设备,使其产生错误的位置信息。
干扰者可以发送具有虚假位置信息的GPS信号,让GPS设备误认为自己位于不正确的位置。
7.低频干扰:低频干扰是一种干扰GPS信号的技术,它利用低频信号与GPS信号进行干扰,降低接收设备对GPS信号的接收灵敏度。
8.高频干扰:高频干扰是一种利用高频信号对GPS设备进行干扰的技术,通过发送强大的高频干扰信号,使GPS设备无法接收到卫星信号。
为了对抗GPS定位干扰,以下是一些建议和措施:1.采用侦测技术:通过使用专业的GPS干扰侦测仪器,检测周围是否存在干扰源。
这些设备可以监测到GPS干扰信号,并提供实时的干扰源信息。
2.增加接收机灵敏度:使用高质量的GPS接收设备,增强接收机的灵敏度,提高对GPS信号的接收能力。
浅谈民航GPS干扰源排查及干扰技术体制分析
浅谈民航GPS干扰源排查及干扰技术体制分析摘要:近年来,随着社会经济发展及无线电反制设备在各行业的广泛运用,导致无线电磁环境日趋复杂,GPS干扰事件呈逐年上升趋势,因GPS干扰导致航班复飞、返航等的事件偶有发生,给民航飞行安全带来了新的隐患。
本文以2023年某民用机场发生的几起典型GPS干扰事件为例,通过理论分析建模的方法,分析查找GPS干扰源,并就GPS干扰技术体制进行分析,提出改进建议及措施。
关键词: GPS干扰源分析 GPS干扰技术体制一、GPS在民航领域的应用目前,GPS信号广泛应用于航空飞行器定位【1】、测速、相关设备系统的授时等应用场景,对保障民航飞行安全具有重要作用。
同时,无线电干扰作为影响民航飞行安全的五个外部运行环境之一,确保辖区内电磁环境规范、有序,显得尤为重要。
民航在用的GPS中心频率为1575.42MHz,带宽为2.046MHz,接收机使用L1频段,现行GPS干扰主要分为压制式和欺骗式两大类。
其中,压制式干扰有窄带干扰(瞄准式)、宽带干扰(阻塞式),在干扰作用时间上,有连续干扰和脉冲干扰。
压制式干扰的优点是技术难度较小,但所需干扰功率较大;欺骗式干扰是发射与GPS信号相类似的干扰信号,误导GPS接收机偏离准确的导航和定位,这种干扰所需干扰功率小,干扰效果好于压制式干扰,但技术难度要远远大于压制式干扰。
二、某民用机场典型GPS干扰事件分析(一)基本情况2023年1月以来,某民用机场附近发生了5起GPS大面积干扰事件,导致受干扰区域部分航班GPS信号丢失(详见图1)和基站GPS信号丢失。
GPS干扰发生的时间、影响区域等要素详见下表1。
图1 航班GPS信号丢失分布轨迹表1 某机场近期GPS干扰情况(二)干扰源分析1.从干扰时段看,上述5起GPS干扰,有4起发生在09:00至11:00期间,呈现一定时间规律性。
2.从干扰区域和影响范围来看,空中航班和地面基站均受到了干扰,且受扰区域面积较大。
导航卫星信号干扰检测与抵抗技术研究
导航卫星信号干扰检测与抵抗技术研究随着现代社会的发展,人们对导航的需求越来越高。
导航卫星系统如全球定位系统(GPS)已经成为现代导航和定位的重要工具。
然而,导航卫星信号干扰已经成为一个新的威胁,对导航系统的准确性和可靠性产生了严重的影响。
因此,研究导航卫星信号干扰检测与抵抗技术变得至关重要。
在导航卫星信号干扰方面,研究的首要任务是如何检测干扰源。
干扰源的类型可以多种多样,包括有意的或非有意的干扰,如敌对军事行动或电磁波源。
为了解决这个问题,研究人员已经开发出了多种检测技术。
其中一种常用的方法是信号波形分析,通过对接收到的信号波形进行分析,检测是否存在干扰源。
另一种方法是频谱分析,通过分析信号的频谱特性来确定是否有干扰源存在。
这两种方法都可以提供有效的检测结果,但它们也存在一定的局限性。
因此,继续研究并改进检测技术,以提高干扰源的检测率和准确性是非常重要的。
一旦干扰源被检测到,下一步是研究如何抵抗干扰。
干扰信号的存在会干扰导航卫星信号的传输和接收。
为了抵抗干扰信号,研究人员开发了多种技术。
一种常用的技术是自适应滤波器,它可以抑制干扰信号并提高导航信号的接收质量。
自适应滤波器能够根据干扰信号的特性实时调整滤波参数,以最大程度地抑制干扰。
另一种常见的技术是差分GPS,通过利用多个接收器的差分测量,从而抵抗干扰信号对导航精度的影响。
除了这些技术,还有其他一些技术被广泛应用于抵抗干扰,如信号复用、码分多址等技术。
然而,干扰检测与抵抗技术还面临着一些挑战。
首先,干扰源的类型和形式不断变化,这需要研究人员不断更新和改进技术。
其次,现有的干扰检测与抵抗技术仍然存在一定的局限性,例如,对于分布式干扰源的抵抗能力仍然较弱。
此外,对于非有意的干扰源,如电磁波源,探测和抵抗的难度更大,因为这些干扰源可能没有明显的特征可供分析。
因此,继续研究和改进干扰检测与抵抗技术是非常必要的。
与此同时,干扰检测与抵抗技术的研究也需要考虑其他因素。
GPS抗干扰技术综述
GPS抗干扰技术综述作者:陈于平周志江来源:《数字技术与应用》2013年第11期摘要:简要介绍了针对GPS的干扰技术,分析总结了几种主要的抗干扰技术,并对GPS 抗干扰措施的发展前景进行了展望。
关键词:GPS 干扰抗干扰中图分类号:TN967 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)11-0220-01全球定位系统(GPS),可以在全球范围内全天候、全天时地为用户提供连续的高精度定位和时间信息,用户终端设备易于实现、精度较高,被广泛应用于各个领域。
随着其在军事领域的广泛应用,GPS成为重点的被干扰、攻击对象,在复杂电磁环境下中如何保护GPS不受干扰成为了重点研究问题。
1 GPS干扰技术通常GPS卫星发射功率有限的信号,且卫星距离用户所在地面较远,到达地面后的信号就十分微弱,其中L1信号其发射功率只保证在地球表面的最小信号功率电平为-160dBw。
L2信号到达地球表面时其最小信号电平为-166dBw,极易受到破坏和干扰。
压制式干扰需要发射较大功率的干扰信号,其频率与GPS信号相近。
用户接收机端收到的干扰信号远强于GPS卫星信号,接收机接收不到所需要的正常卫星信号,因而无法进行定位。
压制式干扰的干扰样式主要包括:带内窄带噪声干扰、同频带宽带噪声干扰和单频瞄准式干扰等几种形式。
欺骗式干扰发射功率不需要很大,但其信号具有与GPS信号相同的参数,只是其信息码不同,不带有正确的定位信息,因此GPS接收机受其干扰无法正确定位。
欺骗式干扰主要包含生成式干扰和转发式干扰两种样式。
2 GPS抗干扰技术对GPS进行干扰,通常是干扰GPS接收机,使其不能正常接收信号,或者接收不到GPS 卫星信号。
GPS接收系统分为天线与接收机两部分,抗干扰技术围绕这两大部分进行。
(1)频域滤波技术。
提高接收机抗干扰能力的基本方法是通过设置滤波器将干扰信号滤除。
当接收机收到不同信号时,滤波器分别根据各子系统的数据对位置和速度进行估算,其结果经融合再进行分析,去除干扰信号。
工程测绘GPS测量技术应用综述(全文)
工程测绘GPS测量技术应用综述社会经济技术的进展与进步为各行各业的进展制造了良好的环境和条件,并提供了可靠的科学技术保障。
尤其是计算机XX络技术的普及使得信息全球化的趋势日益突出,而GPS作为全球定位系统,为全球范围内的信息传递与流通提供了可靠的技术支持,其中进展较快的GPS定位测量技术,也在工程测绘方面发挥重要作用。
一、GPS测量技术的优势GPS测量技术的优势主要有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。
1.定位精度高。
GPS测量技术在进行工作时,主要依据GPS 卫星导航技术,通过卫星,对所需要检测的对象进行检测,卫星在高度方面具有其自身优势,有利于更好的观测,便于测量技术的展开,同时,GPS测量技术在进行观测时,由于其对范围定点非常准确,因此,可以有效的提高检测精度,确保检测位置正确,有效的提高工程测量技术的精度。
2.观测时间短。
随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20km以内相对静态定位,仅需15min-20min ;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15km以内时,流动站观测时间只需1min-2min,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。
3.GPS作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大GPS可胜任各种测绘内、外业。
流动站利用内装式软件操纵系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。
二、工程测绘中GPS测量技术应用分析1.周密工程方面的运用。
GPS 测量技术可以应用于工程测量的许多领域之中。
所谓的工程测量,主要是指与工程勘察设计和施工以及验收等,同时还包括设备安装有关的应用性测量工作。
工程测量的范围极广,GPS测量精度高、速度快、作业简便,它除广泛地用于一般工程测量外,在周密设备安装工程、桥梁工程、海峡贯穿与联接工程、隧道与管道工程等各类工程建设中,将起着重要的应用。
如在隧道贯穿操纵测量方面的运用:隧道的贯穿操纵测量,对于公路隧道、铁路、海底隧道工程以及城市地铁等地下工程的来说,都是一项重要任务。
卫星导航干扰监测技术研究与分析
卫星导航干扰监测技术研究与分析随着卫星导航技术的不断发展,人们对它的使用也越来越依赖,但同时也出现了卫星导航干扰问题。
卫星导航干扰包括自然干扰和人为干扰两种类型,对导航系统的精度和可靠性都会产生负面影响。
因此,卫星导航干扰监测技术研究与分析具有重要意义。
一、卫星导航干扰的类型1. 自然干扰自然干扰包括大气层折射、多径效应等。
大气层折射会影响卫星信号的传输,导致信号的波长发生变化、极化状态改变等,进而影响卫星导航系统的精度;多径效应是指卫星信号在地面反射后接收信号,使原始信号与反射信号相互干扰,产生误差,从而影响导航系统的位置精度。
2. 人为干扰人为干扰是指恶意攻击或无意中产生的导航信号干扰,它又可分为以下几种:(1)电磁脉冲干扰:通过高电压脉冲产生电磁波,干扰GPS卫星信号的传输。
(2)电子干扰器干扰:利用电子干扰器发射具有强干扰能力的无线电波,干扰导航系统的正常运行,这种干扰被称为主动干扰或者敌对干扰。
(3)失配干扰:通过构造假的卫星信号干扰原有卫星信号,或者以不合法的方式干扰导航系统,从而使导航系统出现误判的情况。
二、卫星导航干扰监测技术1. 监测方式(1)目视监测:通过徒步、驾车等方式,利用场强仪或载频计检测现场信号水平。
(2)远程监测:利用卫星远程传输技术,监测卫星导航信号的变化,同时监测卫星信号的强度及其它干扰情况。
2. 监测技术(1)增加干扰检测系统的能力:增加自动检测能力,能快速发现干扰来源,从而有效避免干扰对导航系统造成的负面影响。
(2)多信号监测技术:综合多个信号设备的数据,以达到快速、准确、高效的监测效果。
(3)重点区域监测:对军事、政治、经济、交通等重点区域进行监测,例如军事禁区、港口、水坝、机场等。
(4)可视化监测:借助虚拟现实技术,对卫星导航系统干扰进行可视化沉浸式监测,能够快速定位干扰来源,提高反应速度和精度。
三、应对卫星导航干扰的措施1. 多样化的电磁环境建设电磁环境建设包括警告干扰者、对干扰者采取打击行动、不断升级导航信号抗干扰技术等措施。
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GNSS干扰检测与定位技术综述摘要:当前,我国的新一代卫星导航系统正在建设中,为了满足导航战的应用需求,对干扰源的自主监测与定位是大势所趋。
本文首先分析了导航战环境下干扰监测系统研制的必要性,然后分析了当前GNSS系统所采用的常用干扰检测方法(包括相关前干扰检测与相关后干扰检测)以及干扰源的定位方法(包括移动AOA定位、TDOA定位以及干扰监测网定位方法),并对各种方法优缺点进行了比较,最后通过上述分析,并结合我国的实际情况,对我国干扰监测与定位系统的研制提出了建议。
关键词:GNSS;干扰监测;干扰定位;AOA;TDOASummarizing on interference detection and localizationof Gnss systemAbstract: Currently, as th e g lobal sate llite n avigation s ystem of our country is under bu ilding, for satisf ying the app lication requirement of “navigation war”, we must develop the technique of interference detection and localization. Firstly, the necessity of developing interference monitoring s ystem was anal yzed in the pap er. Th en s ome important commonl y used in terference detection m ethods includ ing pre-correlation and post-corr elation detection, fo llowing with th e interference sour ces localization methods including AOA, TDOA and network structure were presented and analyzed. Finally, taking the practical condition of our country into consideration, some constructive advices of developing interference monitoring system were presented.Key words: GNSS; interference detection; interference localization; AOA; TDOA1 导航战环境下干扰监测与定位的必要性“导航战”是继电子战、信息战之后提出的新的作战样式。
导航战是指在战场环境下综合运用导航技术掌握主动权,并利用电子办法对抗敌方导航系统的工作,以及针对敌方对己方导航系统的干扰开展反对抗,有效提高己方的战斗力,有效掌握战场主动权。
导航战的核心是有效依赖和借助卫星导航系统的介入,为军事行动和指挥提供精确的三维位置、速度、时间等重要信息,以确定明确的目标。
通过以上定义可以看出,导航战主要包括进攻与防御两个方面:分别是导航干扰与抗干扰,也可看作是卫星导航的反使用与使用。
卫星导航信号具有固有的脆弱性,功率为1W的干扰机可以使85公里以内的C/A码接收机无法工作,干扰功率每增加6dB,有效干扰距离就增加1倍[19]。
考虑到目前面临的各种直接和潜在的导航干扰威胁,为了满足我国导航战防御体系的需求,使我国的卫星导航系统能在战时发挥重要作用,建设导航信号的干扰监测系统具有不可质疑的必要性。
随着我国全球导航系统建设步伐的日益加快,为了防止敌方对我系统的恶意干扰,干扰监测系统的研制工作也愈显紧迫。
GNSS干扰检测与定位技术综述干扰监测系统的必要性主要表现如下:¾系统能在战时发挥我军对战场导航信号的保护作用,对敌方干扰信号迅速识别和定位,并加以摧毁,是我军导航战防御体系不可或缺的重要组成部分。
¾在平时能够发挥对重点区域导航环境的维护作用,为我国卫星导航系统的正常使用创造良好条件,是导航系统长期运行管理的必要保障。
2 干扰检测方法综述目前,常用的干扰检测方法主要可以分为两种类型,接收机相关前的干扰检测和相关后的干扰检测。
相关前干扰检测主要是通过天线、AGC增益、ADC以及载噪比等接收机观测量的提取来实现,而相关后干扰检测是通过观测相关器输出功率、相关器输出功率方差,以及相关后的FFT运算来进行,下面分别介绍这两类干扰检测方法。
2.1 相关前干扰检测自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)是GNSS导航接收机一个非常重要的部件。
在GNSS 导航接收机中,卫星信号功率低于热噪声功率,AGC增益不是由信号功率电平驱动,而完全是由环境噪声所决定,因此AGC是GNSS导航接收机分析周围信号环境的有利工具。
文献[4]详细分析了各种类型的干扰信号对AGC的影响,指出AGC对脉冲干扰非常敏感,并设计了一种使用AGC和ADC对GPS L5信号进行脉冲干扰检测和抑制的方法。
自适应ADC(A/D Converter)同样可以用来协助导航信号干扰的检测,文献[5]介绍了一种使用自适应门限和量化权值增益的方法对扩频通信系统的窄带干扰进行检测和抑制,该方法可同样适用于卫星导航系统[8]。
文献[10]介绍了一种基于自适应门限的频域干扰监测方法,该方法将无干扰信号时的平均噪声功率作为自适应门限值,来考察干扰是否存在。
文献[11]将干扰检测过程分成两个步骤,第一步是在无干扰时产生检测门限;第二步采用“T-测试”方法对一段时间内的采样数据进行分析,并评估干扰情况。
文献[12]采用了频域内相同的方法来进行干扰检测,由于使用周期图,有限长的FFT会导致干扰信号的频谱展宽,为了克服这一缺点,文献[2]对文献[12]的方法进行了改进,使用了Welch估计方法(加窗的周期图),该方法能检测更低功率的干扰信号,同时能够降低干扰检测的时间和复杂度。
文献[14]提出了一种可以有效检测并去除干扰的时频截断方法,该算法由三个功能块组成:时频计算、瞬时频率估计单元和截断滤波器。
该文分析了每个组成部分的功能和性能。
文章采用基于自适应门限的“峰值插入法”来估计干扰的瞬时频率,并采用IIR滤波器来进行干扰抵消。
2.2 相关后干扰检测文献[1]介绍了板级的相关后干扰检测算法,该文考虑提取接收机的相关器输出功率、相关器输出功率方差、载波相位波动和AGC控制环增益来对导航干扰信号进行检测与识别,该文针对上述4个参数与伪距误差均方根值之间的关系进行了试验测试,测试结果表明相关器输出功率变化可以作为干扰检测的主要依据,相关器输出功率方差、载波相位波动可以作为辅助的检测指标,而AGC增益可以作为干扰类型识别的粗略依据,主要识别干扰源是否发射脉冲型干扰。
因为AGC具有自动消除脉冲型干扰的功能,因此AGC增益对脉冲型干扰非常敏感。
该方法可以有效检测的干扰类型如下:高斯白噪声干扰、宽带脉冲干扰、相干连续波干扰、脉冲连续波干扰、多径干扰等。
在文献[9]中,作者提出一种基于多相关器的GPS接收机,这种方法可以实现实时的干扰检测功能,并能估计干扰信号的特征(包括干扰功率、类型、中心频率和带宽)。
该文测试了不同功率值的CW和FM干扰对接收机的影响,并通过比较多相关器输出波形和理想相关器输出波形、各通道的C/N0变化、以及使用AR模型进行误差预测的方法对窄带连续波或调频干扰的存在性及其特性进行评估。
A. T. Balaei, A.G. Dempster 和 J.Barnes在[6]和[7]的基础上于2006年提出了一种利用普通接收机的观测量(载噪比、AGC电平)来估计接收机是否存在窄带连续波干扰,并分析干扰的频率及功率的方法[8]。
在他们的研究中,将载噪比的理论计算值与一种高精度的工程测量值进行比对,从而完成对窄带连续波干扰的检测与估计。
2.3 相关前与相关后检测的对比虽然相关前检测需要没有干扰的信号来参与信号特征的提取,然而该方法具有更好的干扰类型识别能力,这是因为解扩过程会导致干扰信号的频谱信息部分丢失,因而增加了干扰类型估计的难度。
而且相关后检测方法主要对载噪比进行统计分析,载噪比的获取直接依赖于卫星信号的捕获与跟踪,这样为了可靠的干扰检测,接收必须处于一个干扰信号不是很强的环境中,这在某种程度上限制了接收机的干扰监测能力。
3 干扰定位方法综述如果能将干扰源的位置加以识别,则在军事领域中可以直接对干扰源进行打击,在民用领域中可以对发射干扰信号的组织或个人予以警告,以消除干扰对卫星导航信号环境的污染。
由此可见,基于干扰源自主定位技术是从更为主动和积极的角度实现的卫星导航抗干扰。
下面介绍目前常用的干扰源定位方法。
3.1 移动AOA定位方法该方法的前提是接收机需不断对干扰源进行测向,通过接收机载体的移动,利用三角测量的方法实现干扰源的定位[3]。
此时,接收机载体必须携带有惯性测量器件,当导航信号无法使用时惯性器件可以实时提供接收机载体本身的位置。
AOA干扰测向方法主要有互相关方法、谱估计方法和周期图方法。
文献[3]介绍了一种使用阵列天线和接收信号互相关值的方法来估计干扰源的信号到达角。
其原理是来自多个天线信号的相位差由天线之间的基线长度和信号到达角决定,一旦干扰信号被检测,接收机便跟踪接收的载波相位和多普勒频移。
此时两个天线单元便可以通过相位差测量的方法得到一路干扰信号的来波方向,N个天线单元可以测定N-1个干扰的AOA。
该方法的使用需满足两个前提条件:(1)接收的干扰信号功率必须远远大于GNSS信号功率;(2)天线的群延迟必须远远小于采样时间间隔。
文献[13]介绍了美国NAVSYS公司使用阵列天线和空间谱估计的方法来实现干扰的检测与定位,他们将上述方法实现在他们的一款高增益高级GPS接收机(High-gain Advanced GPS Receiver,HAGR)上,并安装在军用设备上。
该接收机使用的4×4阵列天线可以对卫星信号提高10dB的增益,空域滤波可以使伪距误差控制在1m以内,并降低干扰和多径的影响。
同时,空域处理技术还提供了干扰检测和估计信号到达方向(angle-of-arrival,AOA)的能力,该技术可以使HAGR实现干扰源的定位。
常用的谱估计方法(如Music方法)使用基于阵列天线空间协方差矩阵的本征结构,这种方法非常有效,但是如果干扰源的数目大于超过天线元个数,这种方法便会失效。