“光平方”4G通信网络干扰GPS事件始末

近两年,美国一家名为"光平方"(Light Squared)的通信公司因计划部署卫星与地面基站相结合的4G宽带通信网络而备受关注。不过,由于"光平方"公司的地面站信号可能对GPS接收机造成严重干扰,因而引发了GPS业界的强烈反对。"光平方"公司一方与GPS业界就"光平方"地面基站是否会对GPS系统造成信号干扰的问题展开了一系列的测试与辩论,使得这一事件成为2011年卫星导航业界最受关注的热点事件之一。"天地融合"方案展雄心"光平方"公司是美国对冲基金著名经理人菲利普·法尔科恩(Philip Falcone)麾下的一家移动宽带通信公司。     

2015年全球导航卫星发展回顾

1 美国 2015年,美国继续保持GPS系统运行与服务的稳定,持续加快GPS系统星座的更新步伐,成功发射3颗GPS-2F卫星,计划于2016年初完成全部12颗GPS-2F卫星的部署,2017年前使M码军用信号、L 2 C和L5码民用信号投入使用;同时,美国空军(USAF)已经完成了GPS现代化计划的调整,该计划至少将持续至2033年.     

太阳射电爆发干扰导航通信机理及影响表征分析

太阳射电爆发是一种潜在的导航系统干扰因素。通过导航信号模型推导,分析了其干扰导航信号的机理,提出太阳射电爆发干扰导航通信的影响方程与太阳射电爆发流量、接收机性能以及太阳–天线高度角有关,其中太阳射电流量总功率与信号的信噪比下降呈正相关;同时受到太阳–天线高度角和有效面积的制约,又与接收机环路滤波器响应函数呈卷积关系。通过对2003年10月28日、2006年12月6日和2015年11月4日事件中GPS失锁情况分析,发现同一次事件中同一站点不同接收机的失锁率不同;同一次事件中不同纬度的接收机失锁率不同,以及在同一次事件中L波段（1～2 GHz）太阳射电爆发频谱不均匀的条件下,L1和L2频段信号的信噪比下降情况也不同。从上述三个事件的观测表征验证了上述影响方程的分析正确性。     

卫星导航系统功率增强对接收信号质量的影响分析

GPS现代化计划在L1和L2两个频点上增加具有点波束增强功能的M码导航信号. 以GPS L1 M码信号为例, 从频谱重叠、接收信号等效载噪比两方面分析GPS L1 M码信号功率增强对其他导航信号质量的影响. 分析结果表明, GPS L1 M码信 号增强幅度在20dB以内时, 可以明显提升增强信号的抗干扰性能, 引起其他信号等效载噪比恶化量小于2dB; 信号增强幅度超过20dB后, 将导致其他信号质量迅速下降, 功率增强信号等效载噪比达到某一极值后将不再增加.      

软件GNSS信号模拟器架构与中频信号生成

软件GNSS(Global Navigation Satellite Systems)信号模拟器对于GNSS接收机的高效研发将做出重要贡献,因其结构灵活、开放性以及低成本.以GPS/Galileo组合系统为例,讨论了软件GNSS中频信号模拟器的架构,主要功能模块包括卫星星座仿真、接收机轨迹生成、传播通道特性仿真(包括电离层模型、对流层模型、多径模型等)、数字中频信号生成.在此基础上,着重阐述了数字中频信号生成模块的实现,功率谱图及分析结果验证了所生成的信号,包括GPS L1 C/A,Galileo E1 CBOC(Composite Binary Offset Carrier),Galileo E5a和E5b信号.     

国外卫星导航系统近期发展

2012年全球卫星导航领域发生了几件值得一提的大事,包括美国"全球定位系统"(GPS)现代化计划已进入到关键时期、俄罗斯批准了"全球导航卫星系统"(GLONASS)2012-2020年发展规划,投资总额高达3465.9529亿卢布(约合120亿美元);欧洲完成"伽利略"(Galileo)在轨组网验证系统的部署,并将     

一种地基GNSS接收机差分码偏差估算方法

GNSS不同频点间的码伪距作差会引入信号的差分码偏差(DCB),包括GNSS卫星及地面接收机的DCB.本文提出一种地基GNSS接收机差分码偏差参数估算方法,首先由电离层文件参数作线性插值,计算出电离层延迟误差.之后对IGS站观测文件进行加权最小二乘法估计,得到GPS卫星和地面GNSS接收机的L1C频点和L2P频点间码偏...     

全球空间信息基础设施的发展态势与我国卫星通信的发展思路

1 全球空间信息基础设施的发展态势 星座化覆盖 全球化发展必然要求信息基础设施的全球覆盖.相比于地面信息基础设施,空间信息基础设施,特别是基于星座技术的卫星网络,在覆盖和互通能力方面具有独特的优势.国际移动卫星-2~5(Inmarsat-2~5)、"全球星"(Globalstar)、"铱"卫星(Iridium)、"轨道通信"(Orbcomm),以及正在部署的"另外三十亿人"(O3b)、即将启动的一网公司(OneWeb)和太空探索技术公司(SpaceX)的卫星互联网,都是面向全球的星座通信系统.美国"全球定位系统"(GPS)、俄罗斯"全球导航卫星系统"(GLONASS)、正在建设之中的欧洲"伽利略"(Galileo)和我国的"北斗",都是面向全球的星座导航定位系统.     

GPS P(Y)码功率增强监测分析

全球定位系统(GPS)的Block IIR-M和Block IIF卫星具备可编程功率输出能力, 可以灵活增强单个信号分量的发射功率。为了系统评估GPS P(Y)码的功率增强能力, 对弹性功率的原理进行了理论分析, 提出了GPS信号功率增强的监测分析方法, 利用国际GNSS监测评估系统(iGMAS)和国际GNSS服务(IGS)监测站数据、高增益天线监测数据、事后精密星历对GPS增强P(Y)码的覆盖性及星座性能、空间信号和用户端性能进行了分析。结果表明:在保持发射总功率和民用信号功率不变的情况下, Block IIF和Block IIR-M卫星的L1 P(Y)码和L2 P(Y)码功率相比正常水平分别增强约6 dB和5 dB;在功率增强信号覆盖区内仅利用19颗增强卫星进行双频单点定位, 位置误差不大于15 m(95%);当可见增强卫星数为6, 增强后的P(Y)码载噪比为55 dB·Hz时, P(Y)码之间的多址干扰引起的等效载噪比下降量为0.4 dB。      

2006年12月13日太阳射电暴对GPS观测的影响

日地空间环境不仅影响航天器运行和安全, 也是导航、定位和通信等无线 电应用系统主要的误差源. 其中来自太阳L波段的射电暴被认为是全球导航卫星 系统(GNSS)稳定和性能的潜在威胁因素, 当L波段射电爆发达到一定阈值时, 将给用户带来不同程度的射电噪声干扰, 严重时会引起接收机失锁和定位服务 中断. 本文对2006年12月13日太阳射电暴对GPS造成的影响进行了研究, 利用太阳射电 观测数据、L波段闪烁观测数据和向阳面不同区域的GPS观测网数据, 分析 GPS观测对射电暴的响应. 结果表明, 此次事件对GPS观测产生了明显的影响, 射 电暴期间GPS发生幅度闪烁事件和明显失锁现象, 多个台站上空的多颗GPS 卫星 信号完全中断长达6min左右, 且多个台站上空锁定的卫星数目小于4颗, 使 得GPS定位完全失效. 相对而言, 射电暴期间日下点附近的GPS台站受到的影响 比远离日下点的大.      

美伊战争中GPS信号的干扰与抗干扰

□□“全球定位系统”(GPS)在2003年美伊战争中的大规模运用,确保了美军“零伤亡”、“斩首”等一系列新战争理念和新战法得以实现,极大地提高了美军的战斗力。在此次战争中,最具威慑力的是精确制导武器,而GPS正是实现精确制导的关键和保证,是武器效果的倍增器。战争中使用的武器有80%以上使用了GPS制导,地面部队单兵也广泛装备了GPS接收机。由于美军对GPS系统的依赖不断加强,而且GPS信号自身具有脆弱性,所以美伊战争中GPS信号的干扰与抗干扰成为备受关注的问题。 1 美伊战争中GPS的应用 GPS是美国开发的一种利用环绕地球的24…     

美国光平方公司网络与GPS冲突事件分析及启示

1 光平方公司网络概况 光平方公司网络称为高速无线宽带网络,是经FCC批准、由光平方公司建设的天地融合新一代移动通信网络.该网络计划由2颗地球静止轨道卫星和数万个地面基站构成,以卫星移动通信为主,4G地面移动通信网络作为补充,能覆盖地面网络设施无法到达的农村和偏远地区、有效抵抗飓风等自然灾害破坏,传输容量高达千兆比特每秒,可在北美地区提供全面覆盖、高速可靠的话音和数据服务.     

航天简讯

美国直播卫星公司获准建造直播卫星系统美国直播卫星公司(DBSC)已获得美国联邦通信委员会(FCC)批准,建造并发射该公司计划的10信道大功率直播卫星系统。DBSC 公司,多米尼恩视频卫星公司、卫星电视公司和美国卫星广播公司,是在7月17日 FCC 最后限期承办卫星建造任务后,获得批准的仅有的第一批直播卫星申请者。据 DBSC 公司董事长威尔伯·L·普里查     

GPS软件接收机原理样机设计与实现

为了满足GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navigation System)超紧组合导航系统研究的需要,克服硬件接收机参数固定,适应性差的弱点,设计了一种参数可调、灵活控制的GPS软件接收机.采用GPS L1频率的中频采样信号,运用FFT(Fast Fourier Transform)频域捕获算法和锁相环与锁频环相互辅助的载波环路,实现了信号捕获、码环和载波环路跟踪、导航电文提取与解码、伪距及导航定位解算,并与NovAtel公司的FlexPax型硬件接收机进行了比较.跑车测试结果表明,该GPS软件接收机捕获迅速、跟踪准确,导航定位精度小于10m,动态抗干扰能力明显优于一般GPS硬件接收机,适合于GPS/INS超紧组合导航系统的应用.     

GPS将成为民航导航的主要手段

GPS是美国国防部投资并管理的军用全球全天候导航定位系统。在海湾战争中,美国首次将手持式接收机装备地面部队,飞机使用GPS导航、定位和救援,导弹使用GPS精确制导,取得了显著效果。GPS已向民间用户提供降低了精度的定位和导航标准服务,陆地和海上的许多民间用户已开始使用,唯独民航用户至今还未下决心把GPS作为全球导航手段。但最近一些事件表明,在苏联全球导航系统(GLONASS)和国际海事卫星的支持下,GPS将成为民航领域的主要卫星导航系统。不久前,国际海事卫星(Inmarsat)组     

卫星通信对人类社会的影响

在现今世界上使用的绝大部分通信卫星都是部署在离地面35860公里的地球同步轨道上。在这种轨道上适当地部署三颗通信卫星就几乎可以为全球有人居住的地区提供通信服务。卫星通信概念很简单,只要通过地面站把信号发给处于地球同步轨道上的卫星,经过卫星转发器放大信号功率并改变其频率,然后再转发给地面,就可以实现卫     

软件GPS接收机架构与捕获算法实现

为了将软件无线电技术应用于全球定位系统GPS (Global Positioning System)接收机,提出了一种符合目前硬件技术水平的软件GPS接收机设计架构;分析了软件GPS接收机信号捕获方法的要求;采用循环相关算法作为软件GPS接收机的信号捕获算法,在Matlab仿真环境下实现了相应的捕获程序,并使用GPS卫星C/A码信号采集数据进行了初步验证;初步验证结果表明这种捕获算法能够为软件GPS接收机提供快速捕获能力,同时不损失信号搜索的灵敏度,是一种适用而高效的软件GPS接收机捕获方法.      

美国GPS系统现状及其技术特征分析

自2000年以来,为了进一步提高GPS系统的导航定位精度,增强系统的连续性、完好性、可用性、抗干扰和自主生存能力,美国积极推进GPS系统的现代化,使之成为国际卫星导航的标准系统.GPS系统现代化采取的技术措施和步骤包括:①关闭选择可用性(SA)软件;②新增军用M码和民用L2C码;③增设民用频率L5;④实施新一代GPS-3系统计划.当前,正处于GPS系统现代化的第2阶段,即部署现代化改造卫星系列GPS-2RM.     

800MHz地面移动通讯频率控制的要求

1968年,联邦通讯委员会(FCC)创办了会刊,旨在为移动通讯开拓更多的频谱。根据 FCC18262号记要,将超高频-电视(UHF-TV)用的806～890MHz 的70～83频道,改作地面移动通讯频道。目前,这一频段中的30MHz 频谱已用于普通和中继移动电台,而40MHz 频谱被分配给移动无线电话系统。无线电话频段限于在允许重复使用频率的“格状”系统内使用,因此,在一给定区域内能容纳大量的用户。现在两个实验系统正在芝加哥和华盛顿-巴尔太摩地区使用。余下的频段留作备份,用于未来的一些项目。目前,FCC 正在考虑把929～932MHz 频段分配给广大地区的播叫工作(PagingOperations)使用。由于允许利用这些新频段,使一些无线电制造厂得到新的交易机会,也使设计工程师们开展新的竞争。与现行的450MHZ 无线电台相比,要求这种新设备在频率-温度稳定度和较严格的误差选择方面,有成倍的改善。本文叙述这个新频段的要求、可供使用的设备类型,以及它如何影响频率控制技术。     

英全球定位系统计划再次受挫

1986年1月17日,美国导航星全球定位系统(GPS)的工作型 GPS 地面控制,从加州的森尼韦尔的美国空军卫星控制中心(AFSCF)移到科罗拉多州斯普林斯的新的统一航天操作中心(CSOC)。另外其它四座地面站分别设在夸贾林岛(太平洋)、迪戈加西亚岛(印度洋)、夏威夷(太平洋)和阿森松岛(大西洋)。尽管 GPS 地面控制取得了进展,但是原定1987年利用航天飞机分六次布署的八颗 GPS 布洛克Ⅱ卫星的计划要受到1月28日“挑战者”航天飞机爆炸的影响。这八颗布洛克Ⅱ卫星预计与目前已在轨道上飞行的七颗 GPS 布洛克Ⅰ组网,到1988年止将提供两维导航能力。1988年按计划再布署第三批 GPS 的另外八颗卫星,到那时 GPS 组网全部完毕,可提供24小时连续的三维导航能力。另外在第三批布网的 GPS 卫星上还