衛星導航終端對抗技術

張明程 徐少波 宋 肖 賈思琪 張 丹

中國電子科技集團公司第五十四研究所 河北 石家莊 050000

隨著現代先進技術的發展,衛星導航已經成為生活中必不可少的一項重要內容,任何一項社會活動都與衛星導航息息相關。衛星導航利用遠在太空的衛星進行實時定位,從而實現導航的功能。遙遠的衛星在傳輸信息時會受到多方面因素的影響,研究對抗技術,提高信息傳輸效率是非常重要的。

1 衛星導航終端對抗技術的重要性

1.1 有利于抵抗各種干擾 衛星導航技術在現實生活中具有不可替代的作用,主要是通過衛星接收地面信號來進行導航和定位,這樣的工作模式使得衛星導航容易受到各種各樣的干擾,影響其導航準確度。通過研究衛星導航終端對抗技術,能夠加強衛星的抗干擾能力,有利于衛星抵抗各種干擾,減少在導航的過程中可能出現的失誤和偏差,保證衛星導航的精準度。

1.2 有利于保證衛星安全工作 衛星導航終端對抗技術主要包括干擾和抗干擾技術,這兩種技術對于衛星導航來說都具有非常重要的意義。干擾技術是衛星的攻擊手段,通過先進的干擾技術,實現對其他衛星的干擾,影響敵方衛星正常工作;抗干擾技術是衛星的保護手段,在外太空中,存在著許多影響衛星安全的因素,只有先進的抗干擾技術才能保證衛星的安全。

1.3 有利于促進衛星技術的發展 衛星導航終端對抗技術在衛星工作的過程中發揮著非常重要的作用,通過干擾和抗干擾技術,能夠很好地保證衛星的安全。在衛星長期的工作中,終端對抗技術也在不斷發展進步,這就促使衛星技術需要不斷創新,不斷向前,這樣才能發現更多更先進的衛星導航終端對抗技術,以便更好地支持衛星導航,保證衛星導航的安全準確高效。

2 衛星導航干擾技術

2.1 壓制式干擾 衛星導航終端對抗技術主要分為干擾技術和抗干擾技術,這兩種技術是相輔相成的,兩者相互協作發揮作用。在干擾技術中,主要有壓制式干擾和欺騙式干擾。壓制式干擾技術主要是通過衛星自身發射強大的壓制干擾信號,使敵方衛星在接收信號時出現大量的無用信號,從而起到干擾的作用。根據衛星釋放干擾信號帶寬的不同,主要有寬帶壓制干擾和窄帶壓制干擾。壓制式干擾具有豐富的干擾樣式,主要有偽碼數字、連續波、掃頻連續波、帶寬調頻等多種方式。壓制式干擾是一種電子干擾方式,其主要針對的是衛星的信號接收機,通過發射有源或者無源信號實現干擾。

2.2 欺騙式干擾 欺騙式干擾也是衛星干擾技術中的一種重要手段,欺騙式干擾主要是通過接收信號后,采取反射或者轉發的方式來進行信號模擬,從而產生一個與真實信號頻段相近的干擾信號,實現欺騙敵方衛星和人員的目的。通過發射虛假信息,能夠更好地保護己方,給對手造成假象,用來迷惑對手,使敵方做出錯誤的判斷。在對敵方衛星的接收機進行欺騙式干擾時,主要采取發射假信號的手段,讓敵方衛星獲取虛假的定位信息,從而使衛星導航出現問題。在實施欺騙式干擾時,可以分為產生式欺騙干擾和轉發式欺騙干擾,產生式欺騙干擾是衛星通過自身虛擬設備發射與目標信號相同的虛假信號,從而實現欺騙的目的;轉發式欺騙干擾是衛星在接收到導航信號后,通過自身的信號放大設備把目標信號進行一定的放大后再轉發出去,這樣也能取得很好地干擾效果。

2.3 干擾技術的實施 在衛星導航終端對抗技術中,干擾技術是非常重要的一個內容,在干擾手段中,主要包括壓制式干擾和欺騙式干擾這兩種干擾形式,但是在干擾技術的實施過程中,又產生了許多的干擾方式和干擾樣式。在實際的干擾產生過程中,主要有分布式組網干擾、大功率干擾和多體制組合干擾三種形式。分布式組網干擾是通過在特定的區域內進行干擾設備組網,形成區域性的干擾局域網,這種形式能夠產生大范圍的干擾效果,增加干擾成功的幾率;大功率干擾是衛星通過大功率發射機來進行干擾信號的發射,在干擾的過程中容易被敵方發現和摧毀;多體制組合干擾是組合多種形式來進行干擾,這種方式靈活多樣,效果顯著。

3 衛星導航抗干擾技術

3.1 自適應濾波技術 衛星導航抗干擾技術在衛星終端對抗中同樣發揮著非常重要的作用。在衛星導航抗干擾技術中,主要有基于天線的抗干擾技術和基于衛星接收機的抗干擾技術。在基于天線的抗干擾技術中,又可以分為自適應濾波技術和數字波束技術。自適應濾波技術是衛星天線自身的功能,在實際的應用中,采用天線陣列和自適應調零算法,自動對天線接收到的信號進行修正,從而實現衛星的抗干擾功能。

3.2 數字波束技術 數字波束技術是衛星導航抗干擾技術中一種重要的技術形式,也是現代社會中逐漸發展起來的一種新型抗干擾技術。數字波束技術主要是利用天線陣的陣方向函數乘積定理,通過函數定理進行天線方向的控制,從而增加有益型號的功率,實現有效信號的高增益。數字波束技術的有效覆蓋范圍是一個錐形,這樣能夠保證在一個方向上實現最強的抗干擾,避免干擾信號的進入,同時在使用的過程中可以實現靈活變化,更能提高衛星的抗干擾性能。

3.3 慣性輔助衛星抗干擾技術 基于慣性信息輔助衛星接收機的抗干擾技術是現代社會中一種最新的抗干擾技術,這種技術的實施主體是衛星的接收機,主要是依靠衛星接收機的慣性信息進行輔助抗干擾,自動對衛星信號進行跟蹤和捕獲,從而提高衛星導航的抗干擾能力。通過慣性信息來進行抗干擾,能夠最大程度減少成本投入,實現衛星導航的精準性,保證衛星導航的安全?；谛l星接收機的慣性輔助抗干擾技術根據干擾線路結構設計的不同主要可以分為半耦合設計和全耦合設計。

4 總結

本文對衛星導航終端對抗技術進行了分析,衛星導航在現實生活中具有不可替代的作用。衛星導航終端對抗技術主要包括干擾技術和抗干擾技術。干擾技術包括壓制式干擾和欺騙式干擾;抗干擾技術分為自適應濾波技術、數字波束技術和慣性輔助衛星抗干擾技術。