卫星导航抗干扰技术应用

卫星导航抗干扰技术应用

董振宇

中航西安飞机工业集团股份有限公司   西安 710089

摘要：随着现代科学技术的飞速发展，卫星导航系统已成为各国科学技术发展的重中之重。它不仅与国家军事内容、互联网等技术密切相关，而且与我们的生活息息相关。卫星导航距离我们数以万计公里，到达卫星接收机时信号非常微弱，这可能导致卫星导航因外界干扰而不稳定。为了提高卫星导航信号的抗干扰能力，各国都在大力推动抗干扰技术的应用和发展。提高卫星导航信号抗干扰能力主要有三种途径：（1）提高卫星发射成功率；采用新的卫星导航信号系统和编码方法；提高卫星导航信号终端的抗干扰能力。在研究和探索卫星导航信号抗干扰技术的基础上，介绍了可能对卫星导航造成干扰的干扰类型和方法。在卫星导航终端抗干扰能力相关技术的基础上，对卫星导航工程发展的抗干扰技术进行了研究和探讨。

关键词：卫星导航；信号；抗干扰技术；应用

1目前我国卫星通信技术的发展状况

1.1宽带多媒体卫星通信

近年来，我国经济发展水平有了很大的提高，卫星通信技术的重点也在不断提高，投入了大量的人员、资金和技术进行卫星通信技术的研发。这促进了我国卫星通信技术的进一步发展，使卫星通信技术能够满足我国的战略建设需要。目前，我国卫星通信技术的发展主要有两种：一是宽带卫星多媒体通信技术；二是同步轨道移动通信系统。所谓宽带卫星多媒体通信技术就是将卫星广播技术、数字多媒体技术和网络技术相结合，构建一种传输媒体业务的高速通信模式，即宽带卫星多媒体通信。宽带卫星多媒体通信技术可以整合图像、视频、声音等多种资源，有效降低用户使用成本。此外，它还可以为用户提供高吞吐量的分组数据服务，获得了广大用户的满意。这种宽带多媒体卫星通信技术在卫星工业中得到了广泛的应用。

1.2S频段同步轨道移动通信系统

随着宽带卫星多媒体通信的发展，另一个是s波段同步轨道移动通信系统的发展。资源投入和人力投入使卫星通信技术取得了长足的发展，但与国外相比起步较晚，我国还没有独立的卫星移动通信系统。这就需要完成国内外卫星资源的传输，不利于我国卫星通信技术的发展，在一定程度上制约了我国卫星通信技术的发展。通过开发s波段同步轨道移动通信系统，可以有效地促进我国移动卫星通信的发展，为我国移动卫星通信创造更大的经济效益，为我国信息技术建设做出更大的贡献。相信在未来，在我国对卫星通信技术的大力支持下，必将推动卫星通信技术的发展，创造更大的经济效益，更好地服务于人民生活。

1.3干扰技术相关介绍

在卫星导航信号系统中，根据干扰系统的不同，卫星导航干扰技术主要分为抑制干扰和欺骗干扰两大类。干扰抑制方法是在操作过程中发射干扰信号，释放大量无源干扰相关设备，大大降低对方电子信息系统端口的信息噪声和电子相关设备的接收信号，使有用信号变得模糊甚至完全被干扰信号淹没。在许多电子信号中，这种信号也变得难以识别。在卫星导航系统中，面对卫星接收机的干扰，会使卫星导航信号的接收和定位变得很弱，很可能没有定位结果。在卫星导航信号的工作过程中，根据卫星导航信号的干扰带宽，将地面抑制干扰分为窄带抑制干扰和宽带抑制干扰。在某一特定点上的干扰有很多种，如连续波干扰、扫描连续波干扰、带限高斯白噪声干扰、窄带/宽带调频干扰、PN码相关干扰等，抑制干扰是卫星导航信号干扰的主要原因和形式。在其他国家，压制干扰通常可以产生许多不同干扰系统的卫星导航干扰信号。干扰功率通常从几瓦到几十千瓦不等。

2当前阶段主要的卫星通信抗干扰技术类型

2.1天线抗干扰技术

影响卫星通信信号传输质量的因素复杂多变，具有很强的不确定性。为了有效地提高卫星通信系统的安全性和稳定性，必须加强卫星通信系统抗干扰技术的研究与开发，有效地保证卫星通信系统建设的稳定性。目前，天线抗干扰技术广泛应用于卫星通信系统的抗干扰技术中。天线抗干扰技术是使卫星通信处于相对稳定的合理空间，从而保证卫星通信技术实现理想的信号状态。通过天线抗干扰技术在卫星通信系统中的应用，可以有效地保证在存在一个或多个干扰源的情况下，卫星通信信号的正确接收。天线抗干扰技术主要包括自调零技术、多波束天线技术、智能天线技术等，具有不同的功能。自调零技术可以有效地控制天线阵源，实现信息干扰的零调。多波束天线技术通过对卫星发射天线的控制，实现了波数的定向调整。智能天线技术是安装在卫星信号输入端的一种特殊天线，它能抵抗干扰因素的影响，实现天线多波速和零点的优化。

2.2分布式组网干扰

分布式干扰是指在一定的区域或范围内建立一个全方位、三维的分布式干扰系统。卫星导航系统的优点是在传输过程中实现了无缝隙干扰的信号覆盖过程，有效地控制了干扰范围。因此，可以有效地制定一系列对抗天线和增强卫星导航信号干扰的措施，降低卫星导航系统被探测和攻击的概率。

2.3编码调制抗干扰技术

编码调制抗干扰技术在卫星通信系统中的应用主要是为了纠正信号传输过程中的数据错误。特别是当卫星通信系统受到外界干扰时，容易产生信号数据误差，因此可以采用编码调制抗干扰技术进行误差校正。由于卷积码需要解码，为了保证更好的编码效果，编码调制抗干扰技术主要应用于卫星数字通信系统，在卫星数字通信系统中具有更大的应用优势。

2.4把自适应调零天线作为代表的空域滤波抗干扰

在其他卫星导航信号联合规划办公室，为了提高卫星导航信号的性能，列出了29种不同的技术，包括GPS和INS集成技术、自适应天线调零技术、机械抗干扰滤波技术、Y码直接捕获和波束形成技术等。在提高卫星导航信号系统接收机抗干扰性能的过程中，国外军事力量采取了一个非常重要的方向，具体做法是采用空域自适应调零方法，在可能产生干扰的方向上形成了零凹陷，最终使信噪比提高了40～45dB左右。直到21世纪初，在大多数西方国家，自适应零位天线一直是提高卫星导航信号接收机抗干扰能力的重要手段。

3卫星通信抗干扰技术的发展趋势

卫星通信抗干扰技术是一项十分艰巨的任务，虽然卫星通信抗干扰技术已经发展到一定程度，但随着科学技术的不断发展，卫星通信抗干扰技术的发展必然面临新的发展力量。在卫星通信抗干扰技术的研究中，需要有效地提高卫星通信抗干扰技术，开发更多适合我国国情的抗干扰技术。在今后的卫星通信抗干扰技术研究中，应注意以下几个方面：（1）加强新技术、新理论的引进，重视智能天线的开发利用效率，重点研究天线的襟翼控制和微反射弧等。提高卫星通信信号传输速度；加强嵌入式抗干扰调制器的开发和使用，开发一些先进的技术来应对日益复杂多变的外部环境，有效提高卫星通信抗干扰系统的抗干扰能力；扩频技术和自适应扩频技术的研究应引起重视。通过对密码序列设计和混沌序列理论的研究，构建更适合我国发展的跳频扩频码，详细分析卫星信道的特点，调整信号模式，扩展卫星通信系统的频率资源。

4结论

综上所述，卫星通信抗干扰技术对卫星通信工程具有重要的现实意义。为了通过应用各种卫星通信抗干扰技术有效地控制信号干扰因素，卫星通信抗干扰技术研究者必须对各种抗干扰技术进行研究，不断创新，以有效保证卫星通信技术的使用效果。为了提高卫星通信系统的抗干扰能力。

参考文献：

[1]朱明峰,秦昕,游敬云.卫星导航抗干扰技术及其发展趋势[J].航天电子对抗,2021,37(06):61-64.

[2]张震.卫星通信抗干扰技术及其发展趋势[J].电子元器件与信息技术,2021,5(06):65-66.