浅析GPS信号干扰对飞机运行的影响

现代飞机GPS系统的作用越来越重要,同时GPS信号干扰的相关报告也越来越多,GPS信号干扰严重影响飞机运行和航空安全.本文通过实例剖析了GPS信号干扰产生的原因、对其他功能的影响及相关的驾驶舱效应,并提出建议处置措施,以帮助相关人员及时识别和排除干扰信息,提高排故效率、缩短排故时间,保障飞行安全.     

基于Kalman滤波的GPS/INS接收机自适应干扰抑制方法

 考虑到惯导信息辅助GPS(GPS/INS)接收机对干扰抑制实时性的要求,提出一种基于Kalman滤波的GPS/INS接收机自适应干扰抑制方法。自适应广义旁瓣相消(GSC)多采用低复杂度最小均方(LMS)算法更新权矢量,收敛速率较低,严重时会导致接收机定位中断。首先利用Householder变换构建GSC下支路的阻塞矩阵,用于阻塞任意二维阵型阵列接收的期望信号;再用Kalman滤波自适应更新下支路权矢量,从而有效提高阵列输出信干噪比(SINR)。理论分析和仿真结果说明本文方法可有效抑制干扰对接收机的影响,且具有实时性高的特点。     

美国空军试验武器用反干扰GPS系统

美国空军已在测试一种反干扰GPS模块,这种模块可用在GPS制导武器上,以低成本的方式来对抗对GPS的干扰,而且还可用在民用航空上.这种系统由波音公司研制,其另一优点是采用了商用货架(COTS)零件,如果购买数量达到7200O个以上,可使每个系统的成本降到约3000美元.     

电磁干扰对民航GPS系统的影响研究

GPS干扰是威胁民航飞行安全的一个重要因素。为了研究电磁干扰对民航GPS系统的影响,本文基于GPS接收机信号处理流程,对接收系统相关性能评估指标进行了分析,并计算了自由空间中单频信号、宽带扩频、宽带高斯白噪声3种干扰情况下的GPS干扰影响范围,最后分析了民航领域应对GPS干扰的思路对策。本文的研究可为民航领域应对GPS干扰提供一定的参考。     

导航战中的GPS干扰与抗干扰技术

阐述了美国为提高GPS在导航战中的工作性能而采取的和将要采取的抗干扰措施，并在此基础上对可能采取的干扰途径作了探讨；还对美国目前正在研制的新一代GPS干扰系统的组成、干扰体制与布置方法作了简介；最后提出了如何发展我国GPS干扰技术和建立GPS分布式、立体干扰系统的可能途径。     

对GPS／INS制导巡航导弹GPS干扰方法的探讨

目前GPS/INS制导已成为精确制导武器的核心。本文根据GPS信号特点及GPS/INS制导机理,通过对压制干扰和欺骗干扰技术及其对GPS接收机影响的分析,着重探讨对GPS/INS制导巡航导弹GPS干扰的方法。若要提高对GPS/INS制导巡航导弹实施远距离干扰的效果,而又使干扰机功率不是很大,则需建立多层次、分布式、立体式、小功率GPS干扰体系。     

气压高度表在GPS卫星导航中的应用

随着交通智能化的不断提高,载运工具的导航和定位大多采用了全球卫星定位系统(GPS)。但是当GPS信号受到干扰或缺失时,就会出现定位误差较大或是不能定位的情况。将GPS与气压高度表有效的组合在一起,可以很好解决这一问题。本文给出了气压高度表的数学模型,并提出了在可见星只有三颗时的GPS和气压高度表组合的实现方法。     

星载全空间可见GPS接收系统定位精度分析及验证

针对低轨空间科学卫星在轨任意姿态无固定对天面造成的无法连续GPS(Global Positioning System,全球定位系统)定位的问题,在HXMT(Hard X-ray Modulation Telescope,硬X射线调制望远镜)卫星中提出了星载全空间可见的GPS接收系统,并指出了双天线多径干扰对定位精度的影响。建立模型,对双天线下主瓣直达信号和后瓣镜像干扰信号叠加合成的信号进行定位精度分析,结果表明,空间中83.3%以上的GPS卫星信号对该系统带来的定位误差影响不大于单天线的定位误差影响。通过半物理动态仿真验证以及外场试验进行验证,实际工程测试数据结果表明采用剔星策略后定位精度提高约13.4%。从而证明了星载全空间可见的GPS接收系统方案的正确性,并可广泛应用于工程实际。     

航空航天技术

霍尼韦尔公司改进卫星着陆系统 今年9月21日,美国大陆航空公司的一架MD-83利用特Ⅰ类差分GPS系统完成了第一次商业飞行,在装有霍尼韦尔公司SLS-2000地面站的纽约组瓦克机场和明尼阿波利斯圣保罗机场完成了DGPS精密进近.目前,世界共有7个机场安装有SLS-2000,其中2个在美国.该公司还正在开发Ⅰ类卫星着陆系统(SLS)或局域增强系统(LAAS),计划1999年取证.该公司相信,以GPS作为单一导航方式,不会因其干扰问题危及远期的市场前景.     

一种对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰

为解决GPS/INS组合导航对抗难题,提出一种针对GPS/INS组合导航的曳引式拉偏干扰方法。通过干扰设备产生欺骗干扰信号,使GPS/INS组合中的GPS接收机输出与其实际位置逐渐偏离的导航定位数据,当偏离误差无法被组合导航纠正时发生曳引式拉偏干扰。文中给出干扰方法的定义、信号形式、简化形式,通过半实物仿真实验证明其有效性并对其干扰效果进行了分析。     

GPS目标接收机中伪距与载波相位数据的互补及其导航定位测速方法

针对空中或地面GPS(动、静态)目标接收机,简要介绍了(C/A)伪距与(L_1)多卜勒距离增量的测量原理;给出了完整的数学模型与传播时延修正方法;通过伪距与增量数据的互补,构造了“无电离层折射影响的新距离增量”、“降低噪声的新伪距”、“固化电离层折射影响的新伪距”等,概括了本文提供的三种伪距、两种多卜勒距离(小或大)增量、不同待估状态参数等所派生的各种组合,研究了它们的典型模式及状态参数估计方法;最后扼要研究了无码定位问题,并设想了一种针对星历数据中故意注入系统性干扰以降低系统精度的对抗办法。本文对改进现行GPS导航方法;提高确定舰船或大地点位的位置精度;改善飞行器测量及数据综合利用;GPS基准接收机的设计、联调、开发利用等,均有重要参考价值。     

美空军预测未来电子战中将广泛采用GPS

GPS很有希望改进军用战术飞机,特别是多机编队时的电子抗干扰能力。 美空军已经鉴定了两项精确测定威胁发射机位置的技术和两项欺骗面空导弹的方法,它们都由于采用了GPS而使性能得以改进。两种欺骗方法一种是用欺骗雷达信号照射箔条云。另一种则帮助两架编队的飞机协调其自卫干扰,战术上称作协同干扰。     

《飞行器测控技术》1988年总目录

测控总体 美国国防部有关GPS在试验和训练靶场的应用计划(一)P .1一4 GPS在弹道导弹跟踪中的应用(一)P .5一8 未来的小型机动式GFS靶场测量设备(一)P .9一10 全球定位系统用于空间超高动态飞行器的跟踪(一)P .11一13 GPS用于试验和训练靶场的误差估算、精度及其有关系问题(一)P .14一66 SATRACK一I和SATRACK一l导弹跟踪系统的工作经验与设计指标(一)P .6了一73 GPS用于MX导弹飞行试验的实时跟踪(一)P .74一80 三叉戟I型导弹利用转发GPS信号进行实时跟踪的现场试验结果(一)P .81一86 跟踪和数据中继卫星系统的近期发展(三)…     

基于空时自适应处理的GPS宽带干扰抑制技术

分析研究了GPS宽带干扰抑制的各种空时自适应处理算法,提出了期望信号协方差矩阵的计算方法,该方法使得最大信干噪比方法和最小均方误差方法可以实现。仿真结果表明：和无干扰的GPS接收机相比,基于空时自适应的干扰抑制技术不会引起很大的定位误差。     

地磁辅助的无缝INS/GPS组合导航研究

INS/GPS组合导航已经成为当前无人机导航系统的主要实现形式,由于GPS信号容易受到干扰,在恶劣的电磁环境下信号易丢失,从而导致GPS卫星信号失锁而无法使用。地磁导航作为一种无源导航方法,其难以受到外界干扰且具有较强的自主性,从而为克服GPS在干扰情况下无法对INS误差实现持续无缝修正的不足提供了很好的途径。针对INS/GPS组合导航中GPS卫星信号失锁的情况,设计提出了使用地磁匹配导航进行辅助实现无人机无缝导航的实现方案,设计了基于地磁特征的地磁匹配算法和地磁匹配辅助的INS/GPS组合无缝自主导航算法,并通过仿真验证了采用地磁匹配辅助导航方法,可以在GPS无效的情况下,实现对INS导航误差的持续无缝修正,从而提高导航系统性能。     

基于UKF的高动态飞行器无源组合导航系统研究

针对飞行器在进行高动态飞行中卫星导航系统易受干扰、GPS可能被屏蔽,从而导致导航系统失稳甚至发散的问题,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法对基于捷联惯导系统(SINS)、地磁导航系统(GNS)和嵌入式大气数据系统(FADS)的组合无源导航系统性能进行了改进.建立了地磁数据模型和无源组合导航模型,并针对新的组合导航系统观测方程非线性程度较高问题,提出了利用非线性UKF对导航数据进行融合的方法.利用高动态飞行轨迹对所提出的组合导航系统进行了仿真及误差分析,结果表明该系统对SINS误差估计具有适中的精度.     

GPS在时间频率测量中的应用简介

介绍了怎样将GPS(全球定位系统)的卫星信号应用在时间和频率计量中,讨论了GPS接收机如何实现时间同步和频率校准,阐明了GPS在时间和频率测量中应用的几种类型.     

顾及频间偏差的GNSS多频非组合PPP变形监测

精密单点定位(PPP)技术有望解决长距离、大范围等监测场景难以找到稳定基准点的难题。现代化的全球卫星导航系统(GNSS)卫星纷纷开始播发多频信号,多频观测值融合理论上可提升PPP变形监测性能。为了充分利用多频冗余观测数据,详细研究了每个频点的差分码偏差(DCB)和全球定位系统(GPS)存在的相位频率间卫星钟偏差(PIFCB)的改正方法,扩展了多频数据处理的严密理论模型,能够灵活处理GPS三频、Galileo五频和BDS-3五频观测数据。多频PPP振动监测实验结果表明,GPS三频PPP、BDS-3五频PPP、Galileo五频PPP较各自双频PPP位移监测精度可分别提升12%、13%和14%,表明多频PPP技术有利于提升PPP位移监测精度与稳定性。     

一种多系统兼容卫星导航抗窄带干扰专用芯片设计

卫星导航信号由于其自身特点,经过长距离传输到达地面信号功率十分微弱,所以很容易受到外来同频窄带信号干扰。主要介绍了一种满足北斗、GPS多系统兼容的卫星导航抗窄带专用芯片的设计方案。其采用模数转换、抗干扰处理集成单颗芯片设计架构,可直接替换原有卫星导航终端的A/D芯片,实现抗窄带干扰功能;并着重对抗干扰算法的多系统兼容设计、低功耗干扰检测技术进行了介绍;经流片测试,该芯片抗北斗B1、B3频点和GPS L1频点窄带干扰干信比大于60d B,北斗S频点抗窄带干扰干信比大于55d B,双路同时工作最大功耗小于260m W,可有效满足手持、车载、弹载等小型低功耗卫星导航终端的应用需求。     

GPS—TRAK,利用GPS和多模单轴天线技术的另一种低成本自跟踪

GPS能精密测量空中飞行目标的时间空间和位置信息。GPS接收设备的成本急剧下降,出现了类似20多年来手持计算器所经历的情况。借助多增益(波束)天线和GPS,可以利用廉价单轴天线系统来接收遥测信号,同时又能给出空中飞行器的精确位置、速度和加速度信息。