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正文摘录:

邓小涛等：GPs导航系统干扰对抗技术研究3美军对GPS干扰机的分析针对俄罗斯的GPS干扰，美国认为0“：3.1对GPS接收机的干扰性在GPs接收机不受干扰的情况下.利用GPs卫星信号处理技术能提供精确导航、定位和定时数据；一旦GPs接收机受到1-扰，GPS系统将不能正常工作。目前，美军使用的cjA码GPS接收机的定位精度要低于使用P(Y)码的接收机。鉴于GPS在军用和民用系统中的重要性及对他的依赖程度越来越高，美国防部已充分意识到对GPS干扰的潜在威胁，并已着于制订(；PS抗干扰计划，调查和研究GPS的易损性和干扰等问题。3.2俄罗斯的(；PS干扰机干扰C／A接收机的问题在无遮蔽且GPS接收机：_r作在(’／A码接收周期条件下，俄罗斯GPS干扰机的千扰距离可超过20(]km。最近。美国电子辐射公司对民用的GI’S接收机进行厂试验，发现GPS接收机的易损性随干扰波形、工作方式和地形遮蔽等条件不同而变化。在GPS接收机以跟踪方式工作时，8w宽带噪声干扰机的干扰距离可以超过40km.音频干扰机的f扰距离则超过80km。若GPS接收机的抗干扰能力提高25dB，同样的8w干扰机，在使用宽带噪声干扰机时的干扰距离小于2km，使用音频干扰机时的干扰距离小于4km。因此.GPS系统若增加25dB的电子防护能力或者利用惯性导航与GPS系统相结合的工作方式，定将显著提高GPs制导武器的命中精度。若使用P(Y)码或者备用GPs频段.也可提高GPs系统的抗干扰能力。3.3干扰与抗干扰情况对比在电子战领域，敌方电子干扰能力越强，己方需要的电子防护能力就越高；反之，己方电子防护能力越高，敌方所需的干扰功率就越大。若GPS系统的电子防护能力提高约25dB，则可具有足够的电子防护能力。但电子防护能力的提高其关键是效费比。目前，最合适的办法是增强GPs接收机的抗十扰能力。若采用改进l『J琨星座或信号结构的办法.则至少需要5～10年的时间，牦时比较长。4GPS抗干扰技术为使GPS系统更有效地对抗干扰.应采用几种方法。其中最有效的方法是避开干扰机的辐射能鼍。因此.目前正在研究中的避开干扰能量的技术有自适应频率跟踪或波束成形技术，以及后相关波束或波束成零技术等0。。目前对GPS抗干扰技术的研究主要有以下几个方面：4.1改进GPS接收机和使用自适应天线对GPS接收机的改造主要有以下2个方面：(1)采用自适应GPS滤波器／天线技术自适应调零犬线包括多个阵元的天线阵，阵中各天线】54与微波网络相连，而微波网络又与一个处理器相连，处理器对从天线经微波网络送来的信号进行处理后，反过来调微波网络。使对各阵元的增益和或相位发生改变，从而在天线阵的方向图中产生对着干扰源方向的零点，以降低干扰机的效能，可以抵消的干扰数最等于天线阵元数减1。如果做得好，自适应调零天线可以使GPs接收机的抗干扰能力提高40～50dB。E{前BLook战斧式导弹和F一16战斗机都安装了采用这种自适应调零天线技术的抗干扰接收机。(2)采用时卒反f扰技术将GPS接收机与武器内部测量装置(|111Qrnalnavlga—ti‘onsystenl)结合构成一个反1二扰型(jPS，1NS武器制导系统.具有很强的抗十扰能力。GPS上jINS组合后.当GPs承受射频：r扰时，INS系统可提供记忆功能.并使组合系统最终从所产生的任何导航误差中恢复，继续完成导航任务。_f扰消失后INSl义可协助GI’S迅速重新捕获信号。使用GPS与INS组合技术可使系统的抗干扰能力提高lO‰～15％。日前GPS与INS组合导航力‘式已在各类巡航导弹、精确制导炸弹等精确制导武器方面获得了广泛的应用。改进现有GPS接收机并使用自适应天线在近期内就可提高GPs的抗干扰能力20～30dB。但是.大规模的调整和改进将会带来巨额的经费开支，极难承受。为此美波音公司认为，应对卫星数目进行调整。而近期更为可行的解决途径是将卫星上GPS系统的发射功率提高到500W。这不仅能提供足够的抗干扰能力，还能使目前使用的接收机具有更大的兼容性。4.2发射(j。PS导航战卫星目前美国洛克希德·马r公司正在研制“Blo(、kR”型U星，以逐步替换现在服役的“BI()ckjA”型卫星。其中，第一个BlockRM星已于1997年发射。下一代身兼导航战能力的“E~lockF”系列卫星目前正在波音公列研制和1生产。这些卫星存没汁【{_1已预先考虑了备份电源、体积和底舱隔板等问题。在每个太刚能板阵列L增JJ『Jr一个f}i=『向板.以便在电源使用的间歇期间提供500w的额外电源。4.3提高GPS系统的抗干扰能力为了提高GPS系统的抗十扰能力，美波音公司增加GPS的一个可控窄波束天线，通过陔窄波束天线增益及增大发射功率就可以提高信号强度约20(1【{。其中，可控天线至少能使4颗卫星的波束指向某一作战区域.而地球十其他区域的接收信号强度却不会明显降低。这样就会迫使敌方提高干扰机的干扰功率，以确保其干扰的有效性。随着干扰机体积的增大干¨f扰射频特征的增强.干扰机更容易被探测。更容易受到反辐射导弹武器的攻击。4.4研究对GPS干扰源的探测和定位研究对GPs干扰源探测和定他的先进精确日标捕获