卫星导航系统抗干扰问题研究

张 浩,靳一恒,吕婷婷

(中国海洋大学信息科学与工程学院,山东 青岛 266100)

0 引 言

卫星导航系统具有全球全天候覆盖、实时性处理以及高精度测算的特点,能够实时地对运动载体的位置、速度进行测定和精确授时,在军事领域和民用领域均得到了广泛应用。目前世界上现有及在建的卫星导航系统有美国的全球定位系统(GPS),俄罗斯的“格洛纳斯”系统(GLONASS),欧共体正在建造的“伽利略”系统(GALILEO)以及我国建立的北斗导航定位系统(COMPASS)。

随着无线电技术的发展,自由空间中存在着密集的电磁波,卫星导航系统所处的工作环境日益复杂和多变,要想保证系统的正常工作,卫星导航系统必须具有足够的抗干扰能力。虽然各个卫星导航系统存在系统配置、定位机理、工作频段、信号和星历数据结构等方面的差异,但一些主流的抗干扰技术在各个系统中普遍适用。卫星导航系统抗干扰技术发展至今,针对系统各个组成模块和不同干扰类型已经有了丰富的研究成果,但还存在一些技术和问题需要完善和解决。本文对卫星导航系统常用抗干扰技术的原理、研究现状、难点问题和发展趋势进行介绍,研究结果可为发展我国北斗卫星导航系统提供参考。

1 卫星导航系统的脆弱性与干扰类型

卫星导航系统一个很大的弱点在于它的脆弱性。卫星信号到达地面时的衰减严重,低功率的电磁信号也能对其造成干扰;信号抗干扰裕度不大,码元、载波在信干比较低时很容易丢失;导航信号频率、调制特性公开,数据传输格式固定,容易实现针对接收机的欺骗式干扰或特定频率的信号压制,以上这些弱点都会使接收机在干扰环境下无法正常工作甚至完全失去定位功能。……