衛星導航抗干擾接收系統技術

張英杰

摘 要 現代化信息技術在當今社會獲得了長足的發展，期間，衛星導航技術得到應用與發展，是一種嶄新的無線導航方式之一。衛星導航系統有著很大優勢，例如實時連續性、精準定位等。在科技不斷更新換代、不斷發展的今天，衛星導航所處的工作環境面臨著更多更復雜的問題。衛星導航系統在工作時可能會受到外界因素的干擾，如何去克服這些干擾，提高衛星導航抗干擾能力是當前的任務之一。

【關鍵詞】衛星導航 抗干擾接收 干擾

衛星導航系統在人們的日常生活中起到重要作用，利用人造衛星獲取信息以及傳遞信息，并且，衛星導航系統也具有諸如作用范圍廣泛、受眾群體多的優點。其獲取的信息與其它設備相比，也擁有精確度高和選擇范圍廣的優點，有時在使用過程中會遇到很多干擾因素使工作無法正常進行，文章通過分析衛星導航抗干擾接收系統來降低干擾因素帶來的影響。

1 衛星導航受到的干擾

在使用衛星導航系統時可能受到電磁的影響，在電子信息技術使用越來越廣泛的今天，頻譜資源卻受到限制，不同功能的衛星導航系統可能會相互影響，從而影響衛星導航正常的工作進度。衛星導航的干擾大體分為兩種，人為和無意干擾。

在國防安全領域，衛星導航做出了不可估量的貢獻。在發生戰爭時，衛星導航系統受到的人為干擾次數會急劇增加，兩國會利用更先進的電子科技來干擾衛星導航系統，例如伊拉克戰爭。無意干擾是衛星導航系統遇到附近其它衛星或者電視臺發射的信號，導致頻譜被干擾。

2 常見的衛星導航干擾

衛星導航系統受到不同的信號干擾，從而產生不同的反應。根據其遭受的受干擾情況可判斷干擾類型，例如脈沖等幅波、掃頻等幅波等類型。根據干擾方式的不同，有欺騙式和壓制式兩種干擾。

2.1 欺騙式

欺騙式干擾使衛星導航系統接收到虛假信號，從而產生錯誤的判斷，造成損失。欺騙式干擾會根據與衛星導航系統要接收到的信息去偽造假的信息，使接收的信號發生改變。這對衛星導航系統的定位會起到很大的干擾作用，以達到目的。

2.2 壓制式

壓制式干擾是使用干擾信號去擾亂衛星導航的接收機，使其接收不到應有的信號。用壓制式干擾信號去阻礙衛星導航系統接收的正常使用信號，使得衛星導航對信號產生混亂。由于遭到壓制式干擾的衛星導航系統不能解讀正常信號，從而達到干擾其正常工作的目的。

3 常見的衛星導航抗干擾接收系統技術

衛星抗干擾技術是通過一定的方法使衛星導航系統在惡劣環境下依舊正常工作，可以提高衛星接收信號的準確性。通過不斷改進接收方法使得衛星能夠準確接收正確信號，是常見的抗干擾接收系統技術所具有的性能。衛星抗干擾技術的使用極大的開闊了衛星導航系統應用范圍，利用抗干擾技術去研究衛星導航系統更多的技術用處，從而降低成本。這對于完善和發展衛星導航技術以及衛星導航抗干擾技術都有推動作用。

3.1 編碼調制

用編碼調制可以解決信號干擾后，衛星出現的接收錯誤。衛星在受到干擾后，利用數字技術去糾正錯誤的信號，例如級聯編碼技術。這樣的編碼有著獨特的組合優勢，如今已廣泛應用到衛星導航系統抗干擾技術中。

3.2 使用偽衛星

通過建立一個虛假GPS衛星星座來降低外界因素對衛星系統的干擾，在無人機上安裝相關的記載轉發器能有效傳輸信號，使得衛星導航系統在受到有意或者無意干擾時仍能接收正確的信號。偽衛星的使用使衛星在解碼信息后，可提高衛星導航信號被接收時的正確性。偽衛星發射的信號具有高功率的特點，這樣就能緩解衛星系統在接收信號時受到的干擾程度，可以提高接收系統的強度和精度。

3.3 使用限幅技術

限幅技術是當今各國經常使用的衛星導航抗干擾接收系統技術，在俄羅斯以及美國等國都有著很高的使用率。限幅技術可以阻止衛星發射器出現發射信號失敗的情況，例如飽和等。比較軟限幅和硬限幅兩類技術，各有千秋。軟限幅在性能方面優于硬限幅，而后者在遭遇高頻率的干擾情況時，表現要好于前者。

3.4 光通信技術

在目前的科技領域內，光通信是很熱門的研究領域，在衛星導航的應用上有著不可替代的優勢。由于電磁傳輸技術在使用時易受干擾因素的影響，而光通信受到此類干擾的影響較小，而且容量較大。光通信在衛星系統抗干擾的表現強勢，展現出極大的優勢。許多國家都投入相當的人力、物力去研究光通信這一課題，其部分研究成果已經成功地應用到衛星導航抗干擾系統技術中。

3.5 衛星導航與慣性導航系統結合

慣性系統在工作時可以產生記憶效果，在信號傳輸過程中，可以抵抗各種干擾的壓制以及欺騙，使得GPS信號在短時間內回到正常的工作狀態。將衛星導航與慣性導航系統的長處都結合起來，可以提高信號接收的準確性。將兩者的優勢，例如高精度特性和短期精度特性，想辦法融合為一體，可提高衛星導航抗干擾接收系統技術的水平。

3.6 擴展頻譜

由于頻譜資源非常有限，可能出現不同衛星的相互干擾。衛星的干擾來源甚廣，無法精確地指出干擾源的具體位置。因此，不固定的干擾源給衛星的使用帶來困擾，擴展頻譜由此派上用場。擴展頻譜在無線電子科技方面具有很大的潛力，調頻抗干擾可隨意選擇設定的頻率來源去抵抗干擾源；直接序列擴頻可以更改信號的接收情況，例如調換信號的寬窄程度，這種做法可以將干擾源排除在外，提高衛星導航抗干擾的能力。

3.7 極化調零

極化調零在衛星導航抗干擾接收技術里是使用比較廣泛的，其原理是通過電場矢量抵消，去克服衛星導航在遇到干擾信號時的困難。極化調零可利用混合連接使接收的干擾信號抵消，使得衛星導航在復雜的干擾環境中也可以正常工作。但是極化調零也有它的不足之處，可能對衛星信號的減弱有一定影響。

4 總結

隨著科技的不斷發展與進步，與衛星導航相關的技術都有很大的發展空間。衛星導航系統是新興的科技之一，解決很大空間層面問題的同時也面臨著來自外界因素的干擾。在接收信號、抵抗外界干擾性方面，衛星導航系統還需要進一步的研究。為了提升衛星導航抗干擾接收系統技術的使用水平，要不斷研究、改進抗干擾因素等問題。這些做法對于創造適宜的科技氛圍具有重要意義。

參考文獻

[1]張樂鵬.衛星導航抗干擾接收系統技術分析[J].數字通信世界，2016（08）：140-140.

[2]李孟學，丁翠環.衛星導航抗干擾接收系統技術研究[J].中國新技術新產品，2016（14）：18-19.

[3]徐明山，呂玉祥，王新彥等.衛星導航信號抗干擾優化控制仿真研究[J].計算機仿真，2016，33（03）：52-55.

作者單位

中華通信系統有限責任公司河北分公司 河北省石家莊市 050081