GPS卫星有效载荷对抗技术研究

针对GPS卫星有效载荷的对抗需求,研究了GPS卫星有效载荷对抗技术。介绍了GPS卫星有效载荷技术的演化及其技术特征,根据GPS卫星系统的特点提出了基于伴星平台的天基反GPS卫星对抗系统方案,分析了GPS卫星信号的侦察和干扰技术。     

GPS干扰技术及其防护措施研究

根据GPS系统的组成,从空间卫星、地面监控系统和用户接收机三个方面分析了GPS系统的干扰环节,得出了不同环节GPS干扰技术的特点。介绍了GPS干扰技术,分析了不同干扰方式的原理和特点。有针对性地提出了GPS系统的抗干扰措施。     

从伊拉克战争看GPS干扰和抗干扰的发展

从伊拉克战争中针对GPS系统的电子干扰和抗干扰之间的斗争 (或称卫星导航战 )可以看出 :GPS系统尽管经过数十年的发展 ,并且取得了明显的战绩 ,但在复杂的作战干扰环境中 ,其易损性和脆弱性也逐步显现出来 ,针对其弱点研制出许多电子干扰系统。预计现役的第二代 2R卫星将逐步被 2 0 0 5年启用的 2F卫星取代 ,并于 2 0 1 6年过渡到第三代GPS卫星系统 ,随之而来的是 ,GPS系统的抗干扰技术措施将逐步完善和增强 ,现有的各种GPS干扰系统将面临严峻的考验 ,将逐步被淘汰出局。     

GPS L1频段上的系统内干扰的研究

为了在L1频段上有效发射多个高精度的导航信号,GPS全球导航卫星系统设计在同一中心频率上发射多个信号,各信号频谱严重重叠,因此内部干扰成为系统首要考虑问题。通过详细分析GPS L1频段上M码、L1C码、C/A码和P(Y)码的载噪比衰减值,发现除C/A码受到的干扰较严重外,其它三个信号受到的干扰较小,CDMA干扰是主要内部干扰源。分析结果表明,通过有效设计信号参数来减小CDMA干扰,使各信号功率谱主瓣相互错开,并合理设置信号接收功率,可以有效控制系统内干扰。
     

一种GPS抗干扰及干扰DOA估计工程集成方法

卫星导航干扰对消技术和干扰测向技术是卫星导航干扰对抗的两个典型方向,并逐渐成为当前卫星导航抗干扰装备的标配功能。如何实现干扰对消和干扰测向的高效集成成为制约工程实现的主要瓶颈之一。提出一种GPS抗干扰及DOA估计的工程集成方法,通过优化噪声子空间估计工程实现,实现了高性能抗干扰和高精度干扰测向的高效集成,与抗干扰模块和干扰测向模块相比,集成模块极大降低了工程实现资源。测试结果表明该方法可以有效对抗干信比60dB的干扰,并提供2度的测向精度。     

GPS3系统具有改进在轨卫星适应性的能力

五角大楼正在加速研制的下一代 GPS导航卫星 ,需要预先重点研究一种可以改进在轨工作卫星的技术。从地面通过加载软件改进在轨卫星的适应能力 ,是 GPS 3卫星的关键性能特性 ,采用此技术是为获得更强的对抗敌方干扰的能力。波音公司通过加载软件改进卫星 ,将允许空军采用新技术 (当其可用时 )提高卫星性能而不必等待新一代卫星的研制和布放。美国防部将对与这种思路有关的技术进行螺旋式开发。GPS3改进内容包括从地面加载软件增大信号功率和改变卫星组态 ,使之与其它导航卫星 (如欧洲伽利略 )兼容等。GPS3系统的当前计划是 2 0 1 2年发…     

伽利略计划

日前，美国与欧盟已就全球卫星定位系统(GPS)与伽利略导航卫星系统间的合作达成协议，明确未来的欧洲伽利略系统将与美国的GPS以平行使用、互不干扰的方式运行。     

浅谈卫星导航信号模拟器的应用

<正>一、卫星导航发展现状随着北斗卫星导航系统"三步走"的部署开始实施,卫星导航这个新兴技术越来越受到各行各业的青睐。当今世界上一共存在四大卫星导航系统,包括美国的GPS、俄罗斯     

美太空军发射GPSⅢSV04卫星

2020年11月5日,SpaceX公司用“猎鹰9号”火箭发射了美太空军的GPSⅢ4号卫星(GPSⅢSV04),即GPSⅢ星座的第4颗卫星,为军事和民用用户提供定位、导航和授时(PNT)信号。GPSⅢ卫星旨在帮助美太空军利用新技术和先进能力实现当前GPS星座的现代化。与当前星座中的卫星相比,这些卫星的精度提升了3倍,抗干扰能力提升了8倍。GPSⅢ还增加了新的L1C民用信号,与欧洲的伽利略全球导航卫星系统兼容,将提供更广泛的民用用户连接。随着GPS卫星星座现代化的继续,GPSⅢSV04到位后,轨道上的四颗GPSⅢ卫星将占GPS星座31颗卫星的12%左右。     

美国GPS现代化改造计划及备选方案评析

据美国国会预算办公室(CBO)研究报告摘要所述,GPS卫星即将达到其使用寿命,美国国防部(DoD)计划采用新型卫星来代替,这些新型卫星可以产生更强信号,从而能够对抗敌方强信号的蓄意干扰。CBO研究表明,提升GPS抗干扰能力还存在其他备选方案,比如改进军用接收机。该方案不但比DoD升级GPS卫星星座计划的费用低廉得多,而且还将比DoD计划提早近10年带来收益。然而,这种对军用接收机的改进会使其变得更大更笨重(因此不利于徒步人员使用),这一弊端要在小型化改造取得进展后才能得到改善。     

美国与欧盟就双方卫星导航系统达成最终协议

据法新社报道,美国和欧盟6月2 6日在爱尔兰的恩尼斯,就开发GPS和“伽利略”卫星导航系统的合作达成协议。该协议是建立在美国和欧盟今年2月在布鲁塞尔达成的卫星导航合作框架协议基础之上达成的。美国国务卿鲍威尔、欧盟交通事务委员帕拉西奥以及爱尔兰外长科恩签署了欧美双边合作协议。协议明确了未来的欧洲“伽利略”系统将与美国的GPS系统以平行使用,互不干扰的方式运行。伽利略卫星导航系统是欧盟于2 0 0 2年正式启动的,旨在建立全球卫星导航定位系统。伽利略计划启动后,美国一直对此表示不满,声称伽利略计划可能会影响GPS的有效运…     

卫星侦察在复杂电磁环境下的感知效果影响分析

复杂电磁环境下,卫星侦察设备的工作方式都是依赖电磁波的传播,其感知的准确性不同程度地受到电磁干扰的影响。文章从复杂电磁环境的本质出发,重点分析了人为形成的几类电磁干扰,包括对卫星电子侦察、光学成像侦察、雷达成像侦察和卫星导航定位的干扰以及干扰应对措施,为最大限度减少复杂电磁环境对卫星感知的干扰提供了参考。     

基于STK的GPS卫星可见性仿真分析

GPS卫星在现代信息化战争中的作用日趋重要。针对GPS的观测应用需求,以目前在轨的31颗GPS卫星为研究对象,分析GPS卫星轨道的特征,研究GPS卫星对地面系统的可见性。结合STK和Matlab软件进行仿真分析,为地面GPS观测系统的天线波束宽度、波束个数设计提供参考。     

现有GPS干扰机的寿命只有10年

美国国会电子战工作小组认为 ,美军目前不具备在敌方实施对GPS干扰的环境中进行有效作战的能力。目前为满足全球军事行动的需要 ,美军一直依赖使用全球定位系统 (GPS) ,因为GPS能为美军提供精确的导航能力并可对数字通信准确定时 ,这对于实施精确打击和作战管理是非常重要的。但是 ,目前的GPS很容易受到干扰。有证据表明 ,潜在的敌方部队正在购买和装备能干扰美军使用GPS的干扰机 ,相比之下研制GPS干扰机相对比较容易 ,购买这种干扰机成本也较低 ,由GPS干扰带来的威胁将极大地降低美国和英国盟国执行军事行动的能力 ,伊拉克战争也…     

小卫星从母星释放过程的GPS卫星可见性分析

针对小卫星的一种安装、在轨二次发射方式,通过分析小卫星从母星释放过程中的GPS星座可用性,研究了小卫星的弹出旋转式在轨二次发射的可行性问题。首先,分析了小卫星对单颗GPS卫星可见的数学条件,然后导出了小卫星在二次发射从母星释放过程的三个不同阶段中对单颗GPS卫星可见的数学描述,最后研究了整个过程的GPS星座可用性,提出了一种保证释放过程中GPS星座可用的弹出时刻选取方法,并完成了数值计算验证。本文提出的选取方法,能够保证释放过程中GPS星座可用,避免释放过程中小卫星与母星发生意外碰撞的可能,从而证明了这种弹出旋转式在轨二次发射方式具有可行性。这一结论对我国小卫星在轨二次发射应用有参考价值。     

基于FPGA技术的GPS卫星数字中频信号模拟器设计

高精度的卫星信号模拟器是高动态GPS卫星信号接收机设计的重要辅助工具。本文在对GPS仿真技术理论分析的基础上,提出了一种基于FPGA技术的硬件设计方案,与通常的设计方法相比,这种GPS卫星信号模拟器具有逼真性、可编程性强、易于使用的特点,为GPS接收机的设计提供了必要的支持。     

32颗GPS卫星星座空间覆盖特性建模与仿真

GPS卫星要准确完成定位功能可见卫星数应不少于4颗.通过建立针对低轨、中高轨和大椭圆轨道目标卫星的GPS信号空间几何覆盖模型,利用Matlab计算针对低轨、中高轨和大椭圆轨道的可见卫星数,对目前美国32颗GPS卫星星座的空间覆盖特性进行仿真.仿真结果显示,32颗GPS卫星星座不仅可以对低轨目标实现全轨道覆盖,而且对中高轨和大椭圆轨道也有所覆盖,大大扩展了24颗GPS卫星星座的空间应用.     

基于卫星导航系统的低噪声放大器设计

设计了一种具有S波段陷波电路的低噪声放大器,应用于GPS的天线接收系统中。在复杂的电磁环境中,具有抑制S波段遥测信号的干扰,同时接收微弱的GPS卫星导航信号的功能。工作频段在1.5GH(1.7GH的范围内,该低噪声放大器具有优异的性能:噪声系数小于1.5d B,增益为33d B,对遥测信号干扰抑制大于20d B。     

基于信息融合的大椭圆轨道卫星组合导航方法

为了实现大椭圆轨道卫星自主、连续的导航信息输出,提出了一种天文导航与GPS导航相结合的组合导航方法。单纯的以星光仰角为观测量的天文导航方法在近地点由于动力学特性变化剧烈,其导航精度严重下降。而能够实现高精度导航的GPS导航方法,受到导航卫星高度的限制,GPS信号无法较好地覆盖远地点。考虑到两种方法的特点,本文采用UKF滤波方法进行信息融合。当卫星进入近地点附近,主要通过GPS实现精确导航,同时通过信息融合修正估计方差阵,进而对天文导航估计进行修正。当卫星在远地点时,则主要采用天文导航方法。仿真结果表明,所提出的组合导航方法,能够弥补两种导航方法的不足,实现整个卫星在轨运行中自主、连续的导航信息输出,其导航精度较单纯的天文导航方法提高61.2%～82.7%。     

德尔它-2火箭成功发射第7颗GPSⅡR卫星

20 0 1年 1月 30日 ,波音公司研制的德尔它 2号运载火箭在卡纳维拉尔角发射场成功地发射了一颗 GPS R卫星。这是美国空军向洛克希德·马丁公司订购的 2 1颗 GPS R卫星中的第 7颗 ,它发射成功使得目前 GPS卫星星座上的 GPS R卫星增加到 6颗 (注 :第 1颗 GPS R卫星发射失败 )。GPS R- 7卫星重约2 0 39千克 ,制造成本约为 4 4 0 0万美元 ,它是在洛克希德·马丁公司的 AS- 4 0 0系列卫星总线技术基础上研制的 ,设计使用寿命为 10年。发射当天 ,德尔它 2号火箭将 GPS R- 7送入了距离地球表面约 2 0 2 0 0千米高的GPS卫星星座第 5轨…