衛星導航抗干擾接收系統技術分析

劉敏

摘 要：科學技術的進步為信息技術的發展注入了新的活力，在信息技術的發展帶動下，衛星導航在社會各行各領域中得到了廣泛應用。衛星導航屬于是一種新型的先進的無線電導航形式，它的空間定位和導航作用十分顯著，但是，它在實際應用中存在的一個明顯缺陷就是，很容易受到外界因素的干擾，造成其定位精度的下降，因此，從其未來發展態勢來看，加大抗干擾能力的衛星導航接收系統技術的研究力度就具有重要意義。

關鍵詞：衛星導航；抗干擾；接收系統

在現代各行各領域中，衛星導航系統應用十分普遍，從它的作用發揮原理來看，它是通過對人造衛星的利用，來對其導航信號進行利用并實現導航定位的作用，因此，基于這種原理，它的信號覆蓋范圍很廣，并且用戶的基數也很大。但是，不可忽視的是，由于信道環境的復雜性，加上其受到的干擾影響較大，會導致其導航精度的下降，因此，做好其抗干擾系統技術的研究和創新工作就十分重要，需要將工作落實到實處。

一、衛星導航抗干擾技術的現狀

（一）衛星優化的抗干擾技術分析

衛星導航抗干擾接收系統技術的原理是在適當提高衛星導航的反射功率，并利用更精準的原子鐘和方向性強的星載天線來提高系統的抗干擾能力[1]。我國的航天技術在近些年來取得顯著進步，很多現役的GPS星座衛星逐漸進入到了退役老化階段，基于形勢發展的需要，一些具有波束發射能力和軍用M碼衛星得到了推廣和應用，那么據此對衛星導航的抗干擾技術進行改進和優化就可以大大提升信息定位和抗干擾能力，使其穩定性得到明顯改善。

（二）對于慣性導航系統的融合技術應用

采用慣性導航系統具有重要作用，它可以給衛星信號的傳輸增加記憶功能，尤其是在GPS信號受到壓制干擾或者是欺騙干擾時可以在最短時間內進行恢復。把慣性導航系統和衛星導航信號兩者進行有機融合，可以大大提高衛星接收系統獲得GPS信號的效率，慣性導航系統自身具有很好的短期精度[2]，而衛星導航信號則是具有很好的精確性，兩者的相統一，可以大大改善衛星導航系統的抗干擾性能。

（三）偽衛星技術

這種技術主要是在地面虛擬機或者是無人機的作用下，通過對記載轉發器的利用來形成一個虛擬的GPS衛星星座，進而轉發經過加密處理的高功率GPS信號。這種偽衛星是利用直接發射的形式來實現對衛星信號的安全傳輸，可以大大降低干擾性，而無人機所裝載的偽衛星采用的主要是波束來形成天線，這樣在被壓制式干擾和欺騙式干擾時并不會影響其對信號的接收，還可以對位置信息進行解碼處理。

（四）幅相對消技術

這種技術實質上是一種雙孔徑技術形式，它所采用的是雙天線模式，利用無人機的頂部天線和底部天線來構成這種模式，可以實現對干擾性信號和有價值信號的接收，并且在對所接收到的所有信號進行科學整理和分析后，根據最終的分析結果來消除干擾信號。此外，從其實際應用來看，它還可以應用在那些信道較為復雜的環境中[3]。

（五）頻域濾波技術

從這種技術的實際應用范圍來看，它的主要應用是在帶寬有限的窄帶干擾、特定類型的寬帶干擾以及等幅干擾中。通過對其作用發揮的原理來看，它是在時頻分析的作用下來實現干擾性信號和有價值的信號兩者的相互分離，同時在這一過程中還可以對干擾信號起到一種抑制作用。此外，對于那些窄帶干擾和等幅干擾來說，對于其的抑制是在頻域內的特定位置實現的，主要采用的方法是陷波法，但是，需要注意的是，對于那些特定類型的寬帶干擾和強帶外干擾來說，它是可以直接采用普通濾波來實現抑制的。

二、衛星導航抗干擾接收系統技術的分析

首先，對信源參數評測工作的深入開展。從現階段的衛星導航信號來說，它在傳播環境較為復雜下的評測算法都是以均勻線陣為基礎的，具有很高的抗干擾性和精確性。但是，對于二維DOA來說，它具有明顯的優勢，它是傳統一維DOA在內容上的擴充，對于接收機對于信號接收的需要更能有效滿足，基于此，就可以說衛星導航抗干擾技術就需要進一步深入對信源參數的評測工作進行分析，并把重點落在對二維DOA的評測上。

其次，加強對非平穩干擾抑制的研究。對于這方面內容來講，衛星導航抗干擾技術可以進一步深入的研究采用分數階傅里葉變化評測的非平穩干擾抑制參數，在這一過程中，還可以對其所產生的誤差對抗干擾性能的影響進行準確分析，根據最后的分析結果顯示，進而可以促進對干擾信號參數評測準確性的提高，使其更能反映關鍵信息，使得抗干擾算法對非平穩干擾能力得到大幅度提升[4]。

第三，近些年來，處于經濟發展和信息技術發展的需要，我國對衛星導航的抗干擾接收系統技術的研究創新工作有了更多的關注和投入，在深入研究的過程中，采用了多種技術形式，其中利用凸優化技術可以實現對大多數非凸優化問題進行簡化處理，同時還可以促進凸優化問題解決便利性的提高。此外，在凸優化技術的文件波束所形成的干擾抑制技術基礎上，可以作為未來衛星導航抗干擾接收系統技術研究創新的一個重點，并在實際研究創新工作中予以更多的投入，實現其抗干擾技術取得新的進展。

三、總結

隨著現代計算機技術的廣泛應用，網絡信息技術在眾多領域中都取得了顯著的應用成果。衛星導航系統作為一種先進的無線電導航系統，是GPS技術現代化發展的一種有力體現，具有GPS技術所不具備的優勢特點，在實際應用中可以對空間層面上各類運行平臺的定位導航問題進行高效解決。但是，在其實際應用中，它的定位信號會受到一系列因素的影響，使其導航精確性下降，性能發揮受到限制，那么在新形勢下，加強其抗干擾接收系統技術的研究創新就顯得十分重要，通過上述的分析可知，做好這方面的抗干擾研究工作是其應用性能得到改善的關鍵，因此，需要技術人員從多方面入手解決。

參考文獻：

[1]李保東，徐昕誥，陳楊等.衛星導航抗干擾接收系統技術分析[J].科技傳播，2016，8（1）：36，58.

[2]陳強.衛星導航接收機的抗干擾技術分析[J].無線電工程，2011，41（11）：34-36，64.

[3]張浩，靳一恒，呂婷婷等.衛星導航系統抗干擾問題研究[J].全球定位系統，2014，（5）：64-69，74.

[4]武成鋒，彭元，何子君等.衛星導航干擾與抗干擾技術綜述[J].導航定位與時，2014，1（2）：59-63.