GNSS接收机抗干扰效能评估方法
GNSS空间信号干扰评估及抑制方法研究的开题报告
GNSS空间信号干扰评估及抑制方法研究的开题报告一、选题背景全球导航卫星系统（GNSS）为现代社会提供了高精度的定位、导航和时间服务。
然而，GNSS接收机的信号接收容易受到各种干扰和攻击，例如强电磁波干扰、恶意发射、多径等，这些都会导致GNSS的性能下降甚至完全失效，严重影响其在各个应用领域的使用。
因此，对GNSS信号的干扰评估和抑制具有十分重要的研究意义。
二、选题目的本课题旨在研究GNSS空间信号的干扰评估和抑制方法，主要目的包括：1. 对GNSS空间信号干扰进行深入的理论分析和实验研究，分析传统干扰抑制方法的局限性和不足之处；2. 提出一种全新的基于信号处理和信号特征分析的GNSS干扰抑制算法，实现对不同类型干扰的快速识别和有效抑制，从而提高GNSS的定位和导航性能；3. 结合实际应用场景，验证所提出的GNSS干扰抑制算法的可行性和实用性，为GNSS在各个应用领域的使用提供更加可靠和稳定的保障。
三、研究内容和方法1. GNSS空间信号的干扰分析及分类：分析GNSS空间信号的特征和干扰来源，建立干扰分类模型，研究不同类型干扰的特征和对GNSS性能的影响。
2. GNSS空间信号干扰抑制算法研究：基于信号特征分析和信号处理技术，提出一种新的GNSS干扰抑制算法，实现快速、准确地识别不同类型的干扰，并针对不同类型的干扰采用相应的抑制方法。
3. 算法实现及性能验证：以软件定义GNSS接收机为实验平台，搭建实验系统，实现所提出算法，并对其性能进行验证和分析。
四、预期研究成果1. 关于GNSS空间信号干扰的深入分析和分类模型的建立；2. 一种基于信号特征分析和信号处理技术的GNSS干扰抑制算法，可有效抑制不同类型的干扰，提高GNSS定位和导航性能；3. 实验结果和性能分析，验证算法可行性和实用性。
五、研究计划1. 第一年计划：完成GNSS空间信号干扰分析及分类模型的建立；2. 第二年计划：提出基于信号特征分析和信号处理技术的GNSS干扰抑制算法，并进行初步的实验验证；3. 第三年计划：完善算法实现和性能验证，并结合实际场景进行验证和分析。
gnss欺骗干扰效能指标检测方法
关键词:ＧＮＳＳꎻ导航战ꎻ欺骗式干扰ꎻ识码:Ａ 文章编号:１６７２ － ５８６７(２０１９)１０ － ００５１ － ０６
Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｓｐｏｏｆｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ＧＮＳＳ
０ 引 言
电磁环境的日益复杂向卫星导航安全应用提出了严
峻的挑战ꎬ全球卫星导航系统 ( Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ
Ｓｙｓｔｅｍꎬ ＧＮＳＳ) 干扰技术已成为国内外研究的热点方向ꎮ
针对卫星导航接收机的干扰主要分为两大类:压制式干
扰与欺骗式干扰 [１] ꎮ 因压制式干扰易于实现ꎬ故早期导
欺骗式干扰为主的卫星导航干扰与抗干扰技术并研制了
一些欺骗干扰装备ꎮ 而科学有效地评估装备作战效能ꎬ
不仅能够增强现代化卫星导航信息对抗作战能力ꎬ也有
利于生产厂家按需改善装备的核心性能ꎮ
目前ꎬ国内针对欺骗式干扰装备效能评估的研究成
果有:刘延斌通过仿真得到了转发式欺骗干扰和 ＧＰＳ 卫
星信号相对于接收机的捕获概率曲线ꎬ以此进行接收机
第 ４２ 卷 第 １０ 期
２０１９ 年 １０ 月
测绘与空间地理信息
ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ ＆ ＳＰＡＴＩＡＬ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ.４２ꎬＮｏ.１０
Ｏｃｔ.ꎬ ２０１９
ＧＮＳＳ 欺骗干扰效能指标检测方法
王 月ꎬ 郝金明ꎬ 刘伟平ꎬ 王 显ꎬ 高扬骏
( 战略支援部队 信息工程大学ꎬ河南 郑州 ４５０００１)
ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ. Ｆｉｎａｌｌｙꎬ ｉｔ ｗｉｌｌ ｌａｙ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ.
gnss技术指标
GNSS技术指标简介全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用地球轨道上的卫星来提供全球定位、导航和定时服务的技术。
GNSS技术指标是衡量GNSS系统性能和可靠性的重要参数。
本文将介绍GNSS技术指标的定义、分类和常见的评估方法。
GNSS技术指标的定义GNSS技术指标是用于衡量和评估GNSS系统性能的参数。
它们可以从不同的角度来描述GNSS系统的定位精度、时间同步、信号强度等关键特性。
常见的GNSS技术指标包括：位置精度、时间精度、接收机灵敏度、多路径效应、信号覆盖范围等。
GNSS技术指标的分类根据衡量的对象和目的，GNSS技术指标可以分为以下几类：1. 位置精度位置精度是衡量GNSS系统定位结果与真实位置之间差异的指标。
它可以通过水平定位误差和垂直定位误差来描述。
水平定位误差表示定位结果在水平方向上的偏差，垂直定位误差表示定位结果在垂直方向上的偏差。
常见的位置精度指标有：水平定位误差（CEP）、95%定位精度（P95）等。
2. 时间精度时间精度是衡量GNSS系统提供的时间信息与真实时间之间差异的指标。
它通常用时间同步误差来表示，即GNSS系统提供的时间与标准时间之间的偏差。
时间精度对于许多应用领域（如通信、金融等）来说非常重要。
3. 接收机灵敏度接收机灵敏度是衡量GNSS接收机对弱信号的接收能力的指标。
它通常用接收机的最小可接收功率（MCRP）来表示。
接收机灵敏度越高，接收机可以接收到更弱的信号，提高定位的可靠性和性能。
4. 多路径效应多路径效应是指GNSS信号在传播过程中受到地面反射等因素的影响而产生的误差。
多路径效应会导致定位精度下降和信号强度变化。
常见的多路径效应指标有：多路径误差（MPD）、多路径信号强度衰减等。
5. 信号覆盖范围信号覆盖范围是指GNSS系统信号覆盖的地理范围。
它可以通过卫星的轨道参数、发射功率等来描述。
信号覆盖范围直接影响到GNSS系统的可用性和可靠性。
GNSS技术指标的评估方法为了评估GNSS系统的性能和可靠性，需要进行一系列的测试和评估。
基于微波暗室GNSS抗干扰接收机的测试方法
卫 星 导 航 系统 在 实 际 应 用 环 境 下 的 安 全 性 与 可 靠 性 具 有 重 要 意 义 。 本 文 提 出 了 一 种 基 于 微 波 暗 室 改 进 的
ＧＮＳ Ｓ抗 干扰 接 收机 的 测 试 方 法 ， 该 方 法 通 过 扩 大 模 拟 信 号 的视 场 角 范 围 ， 实现 了卫 星 信 号 的 多 路 输 出、 干 扰 信
ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｕｎｄ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｕａ ｌ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎｖｉ ｒ ｏｎ —
ｐａ ｎｄｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ｖ ｉ ｅ ｗｉ ｎｇ ａ ｎｇ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｇｅ ｏ ｆ ａ ｎａ ｌ ｏ ｇ ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｖ ｅ ｃ ｈａ ｍｂｅ ｒ ．Ｔｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｒ ｅ — ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｓ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐｌ ｅ ｏｕ ｔ ｐｕ ｔ ｏｆ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ ｇｎａ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｙｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎａ １ ． Ｃｏｒ ｎ— ｐａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｓ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ｏ ｕｔ ｐ ｕｔ ｏ ｆ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｍ— ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ａ ｌ ，ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｏｐ ｏｓ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｃ ａ ｎ ａ ｐ ｐｒ ｏｘ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ
基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法
基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法一、引言随着卫星导航（如GPS、北斗等）在日常生活和商业应用中的广泛应用，导航系统的安全性和可靠性变得至关重要。
然而，天然和人为的干扰信号对卫星导航系统的正常运行产生了挑战，因此研究和评估导航系统天线的抗干扰性能变得尤为关键。
本文将介绍一种基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法。
二、软件接收机基本原理软件接收机是一种利用计算机软件实现雷达、无线电、卫星导航等信号接收和处理的技术。
其基本原理是将天线接收的信号通过电路转换成数字信号，并由计算机进行数字信号处理和解调。
软件接收机具有灵活性高、可配置性强、抗干扰能力强等优点，成为卫星导航系统性能评估领域的研究重点。
三、卫星导航抗干扰天线性能评估方法1. 实验准备在评估卫星导航抗干扰天线性能之前，我们需要准备一定数量的卫星信号，其中包括正常、干扰和噪声信号。
这些信号可以通过软件接收机模拟生成，也可以通过实际天线接收到的信号进行采集。
2. 抗干扰实验在抗干扰实验中，我们将在实验室环境中模拟各种干扰情况，如有源干扰器、多径干扰等。
通过调整干扰信号的强度、频率、时序等参数，模拟真实场景下的干扰情况。
在实验中，我们将使用软件接收机接收以及抗干扰处理这些信号，并记录下正常信号和接收到的干扰信号的质量指标，如信噪比、误码率等。
3. 数据分析与评估在抗干扰实验完成后，我们需要对实验数据进行分析和评估。
通过比较正常信号和受到干扰的信号的质量指标，可以评估卫星导航抗干扰天线的性能。
常用的评估指标包括信号强度、信噪比、误码率、干扰抑制比等。
4. 总结与改进根据实验结果进行总结与改进是评估方法的重要环节。
通过对实验中获得的数据进行分析，我们可以进一步改进卫星导航抗干扰天线的设计和性能。
例如，可以调整天线结构、增强抗干扰算法、改进信号处理等手段来提升天线的抗干扰性能。
四、结论本文介绍了一种基于软件接收机的卫星导航抗干扰天线性能评估方法。
GNSS技术和接收机测试–应用指南
GNSS技术和接收机测试–应用指南GNSS（全球导航卫星系统）技术是一种利用卫星进行导航和定位的技术。
GNSS系统包括GPS（美国全球定位系统）、GLONASS（俄罗斯全球导航卫星系统）、Galileo（欧洲全球导航卫星系统）和BeiDou（中国北斗卫星导航系统）等。
接收机测试（Receiver Testing）是对GNSS接收机的性能进行评估和验证的过程。
本文将介绍GNSS技术和接收机测试的应用指南。
GNSS技术的应用非常广泛，包括汽车导航、船舶定位、航空导航、军事应用等。
在各个领域中，准确的定位和导航信息对于提高工作效率、降低风险以及保障生命安全至关重要。
因此，测试GNSS接收机的性能和准确性非常重要。
接收机测试主要包括信号质量评估、性能测试和位置精度测试等。
信号质量评估是对接收机接收到的信号质量进行检测和分析，评估其灵敏度、动态范围和抗干扰能力等。
性能测试是对接收机的性能参数进行测试，包括跟踪能力、更新率、解算时间等。
位置精度测试是对接收机的定位精度进行验证和评估，通过与已知位置比对来确定接收机的定位误差。
GNSS接收机测试可以采用实地测试和实验室测试相结合的方式。
实地测试可以模拟实际应用环境，并采集接收机接收到的信号数据进行分析。
实验室测试可以在控制环境下进行，针对性地进行各项性能测试，控制实验条件和变量以获得较高的测试精度。
实地测试包括露天测试和室内测试。
露天测试是在室外环境下进行的，在各种天气条件下测试接收机的性能和稳定性。
室内测试是在模拟室内环境中进行的，主要用于评估接收机在遮挡物、多路径等干扰下的抗干扰能力。
在实验室测试中，可以使用GNSS信号发生器产生虚拟的GNSS信号进行测试。
信号发生器可以模拟各种情况，如不同卫星数量、不同信噪比、不同多径等场景，并通过控制变量来评估接收机的性能。
此外，还可以使用跟踪回放系统回放实际场景中的信号数据进行测试，以更加真实地评估接收机的性能。
在进行接收机测试时，需要注意以下几点。
卫星导航接收机抗干扰性能评估方法研究
,##! 年 无线电工程 第 K! 卷 第 % 期
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测控遥感与导航定位
以信 号 检 测 为 例， 如果一个接收机的检测概率 为 !! " 、 虚 警 率 为 #$
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可加入的干扰信号强度的比值。 不同的文献中用于表述性能改善因子的术语也 各不相同， 文献 ［&］ 中为电子抗干扰改善， 而文献 ［!］ 中为增益因 子。 从 上 面 的 文 献 中 可 以 看 到， -./ 系 统并没有完全建 立 一 种 公 用 的、 统一的抗干扰性能 评价体系。 另外一种经常用于抗干扰性能评估的指标是干 扰抑制度， 很多文 献 中 把 干 扰 抑 制 度 定 义 为 接 收 机 输出端和输入端 的 信 干 噪 比 的 比 值， 用于评估抗干 扰模块对接收机信干噪比提升的贡献。在同等工作 条件下， 采用这种 定 义 的 干 扰 抑 制 度 可 以 方 便 地 比 较不同接收机抗 干 扰 性 能 的 优 劣， 但往往忽略了此 时接收 机 是 否 还 能 保 持 正 常 的 工 作 状 态。 我 们 认 为， 在接收机不能 正 常 工 作 时 比 较 其 抗 干 扰 性 能 的 优劣是没有意义的。 为了客观地对接收机的抗干扰性进行评价和比 较， 必须建立合理的抗干扰性能评估方案， 希望能用 统一的抗干扰性能评估方法对各种不同接收机的抗 干扰性能进行比较； 经过大量的研究和分析， 在吸取 这 -./ 系统抗干扰 性 能 评 估 方 法 合 理 性 的 基 础 上， 里提出一种在卫星导航接收机输入端对抗干扰性能 进行评估的方法。
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基于接收机输入端的抗干扰性能评估方法
［!］ 抗干扰性能评估模型
首先把抗干 扰 接 收 机 的 模 型 通 用 化， 如图 # 所 示。图 # 把所有的抗干扰接收机归结为一种模型进 行考虑， 不区分抗 干 扰 模 块 采 用 的 是 时 域 抗 干 扰 方 法、 空域抗干扰方法还是空时抗干扰方法， 而不采取 抗干扰措施的接收机也可对应为上述模型的一种特 殊情况， 即 ! （ "） 希望建立一种 3 # 。根据这个模型， 能够对不同接收机的抗干扰性能进行统一比较的抗 干扰性能评估方 法， 也就是说进行抗干扰性能评估 时并不关心接收 机 的 具 体 结 构， 而是通过考察接收 机对某种干扰环境的适应能力来评估它们的抗干扰 性能。
GNSS空间信号质量评估方法
法2023-11-07•引言•gnss信号特性•gnss空间信号质量评估指标•gnss空间信号质量评估方法•gnss空间信号质量监控系统设计目•总结与展望录01引言研究背景与意义信号质量直接影响到定位精度、可靠性和安全性等关键性能指标，对于GNSS系统的可用性和可信度具有重要影响。
在复杂环境和特定应用场景中，信号质量评估对于保障GNSS服务质量和提升用户体验尤为关键。
全球导航卫星系统（GNSS）在定位、导航和授时等领域具有广泛应用，信号质量评估对于其应用性能至关重要。
研究现状与问题现有的信号质量评估方法主要基于统计分析和模式识别等技术，但这些方法在复杂环境和动态变化场景下的性能和可靠性有待提高。
同时，现有研究在信号质量评估的全面性、准确性和实时性等方面存在不足，难以满足日益增长的应用需求。
目前，针对GNSS信号质量评估的研究主要集中在信号捕获、跟踪和定位等环节，对于信号质量评估的理论和方法尚未形成完善的体系。
研究内容与方法01研究内容：本研究旨在建立完善的GNSS空间信号质量评估方法体系，包括信号质量评估指标、评估模型和评估算法等。
02方法：本研究将综合运用理论分析、数值模拟和实地测试等方法，对GNSS空间信号质量进行深入分析和评估。
03首先，我们将基于信号传播理论和空间信号模型，分析GNSS空间信号的质量特征和影响因素；其次，将构建基于统计分析和模式识别的信号质量评估模型和算法；最后，通过实地测试验证评估方法的可行性和有效性。
02 gnss信号特性gnss信号结构信号结构GNSS信号结构包括伪随机码、导航电文和载波三部分。
伪随机码由二进制序列组成的伪随机码，用于标识发送信号的卫星。
导航电文包含卫星导航信息，如卫星位置、时间戳、星历参数等。
载波GNSS信号的载波频率较高，以实现较长的传播距离和较低的传播损耗。
GNSS信号采用二进制相移键控（BPSK）调制方式。
调制方式将导航电文和伪随机码通过BPSK调制到载波上，实现信号的调制。
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GNSS接收机抗干扰效能评估方法税利;张冲;王博;张旭【摘要】The anti‐jamming ability of GNSS receiver is a complicated and important work .We firstly classify GNSS receiver anti‐jamming capability into inherent ability ,active ability and passive ability .Secondly ,proceeding with the above three aspects ,we construct the effectiveness evaluation index system .Thirdly ,the importance order of the indexes and the importance judgment matrix of every level are obtained by Delphi method .Finally ,the total anti‐jamming effectiveness of GNSS receiver is evaluated by summing the measured data of indexes.%GNSS抗干扰能力评估是GNSS系统建设与应用服务中面临的一个重要问题，对抗干扰能力进行评估首先在于具有一种合理的评估体系，因此，本文提出的GNSS接收机抗干扰能力评估体系构建方法具有重要意义。
文中系统介绍了GNSS接收机抗干扰能力评估方法的建立过程，包括接收机抗干扰能力的分类，指标体系的构建，以及如何具体实施，具有一定的可实施性。
文中将GNSS接收机抗干扰能力分为固有抗干扰能力、主动抗干扰能力和被动抗干扰能力，然后从这三方面建立GNSS接收机的抗干扰效能评估指标，通过德尔菲法得到指标体系中各指标的重要性排序和各层次的重要性判断矩阵，最后通过实测的指标数据加权求和得到GNSS接收机总的抗干扰效能评估结果。
【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P44-48,57)【关键词】GNSS接收机;抗干扰;效能评估;层次分析法;德尔菲【作者】税利;张冲;王博;张旭【作者单位】中国洛阳电子装备试验中心河南，洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心河南，洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心河南，洛阳471003;中国洛阳电子装备试验中心河南，洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】P228.4全球卫星导航系统(GNSS)在通信、指挥、控制、情报、计算机、侦察和监视系统中发挥着重要作用。
各个经济和军事强国都在大力发展自己的卫星导航系统,主要有美国的GPS,俄罗斯的GLONASS,以及正在研究和部署的欧洲的Galileo系统和我国北斗二代导航系统。
GNSS接收机极易受到干扰,因为系统用户与卫星距离遥远,而与干扰源的距离相对近得多,干扰源无需用多大功率就可淹没GNSS接收机上的卫星信号,使得GNSS接收机精度变差甚至无法定位,所以防止卫星导航系统被敌方干扰和破坏成为导航对抗的首要任务[1-3]。
如何客观、全面地评价GNSS接收机的抗干扰能力,已成为接收机生产厂家和用户共同关心的重要课题。
由于导航对抗是一个信息不完全动态博弈过程,其中包含了大量的不确定性因素、复杂技术因素和人为因素,对GNSS接收机抗干扰效能评估难度较大。
GNSS接收机抗干扰效能综合评估涉及到多指标体系和多种技术手段,对其指标体系应能够全面、客观的反映GNSS接收机的整体抗干扰性能,并具有可测性。
目前对GNSS接收机的抗干扰效能评估主要是测试在一个或者两个宽带(窄带)干扰源下的抗干扰能力,对GNSS接收机的抗干扰效能评估不够全面、客观。
本文首先将GNSS接收机的抗干扰能力分为固有抗干扰能力、主动抗干扰能力和被动抗干扰能力,在此基础上建立能够较全面反映GNSS接收机抗干扰性能的指标体系。
通过科学合理的多层结构分析,避免了评价指标不全面,又规避了主观的复杂因素。
对于一个GNSS接收机,由于采用了不同的抗干扰技术,对不同干扰样式的抗干扰能力不同,不能仅通过采用抗干扰措施前后性能的提高差异来比较。
有些GNSS接收机的基本参数虽然不是接收机的抗干扰措施,但是它们是形成接收机设计功能的基本条件,实现接收机所必须的系统参数,对接收机的抗干扰能力有较为重要的作用。
这些参数包括天线特性,接收机工作模式和接收信号,这些参数的选择会引起接收机抗干扰能力的变化[4]。
本文将这些参数所影响的抗干扰能力称为接收机的固有抗干扰能力。
联系人：税利E-mail:****************当GNSS接收机处于干扰环境中时,会采取一些积极的措施或者信号处理等多种手段来阻止、抑制干扰,以改善接收机应对干扰环境的能力。
目前的抗干扰措施主要有两种设计思路:1) 主动抗干扰措施。
主要有阻止干扰信号进入接收机的前端滤波技术和辅助导航的组合导航定位技术两种[3,5]。
2) 被动抗干扰措施。
当干扰已经进入接收机后,可考虑在信息处理阶段完成对干扰的抑制,利用抗干扰算法提高接收机的卫星捕获、卫星跟踪和数据处理能力[4,6]。
基于上述对GNSS接收机抗干扰能力和抗干扰措施的分类,结合层次分析法解决问题的思路,本文建立的GNSS接收机抗干扰效能评估指标层次结构如图1所示。
本指标体系由3个一级指标构成:GNSS接收机的固有抗干扰能力、主动抗干扰能力和被动抗干扰能力。
其中固有抗干扰能力包括天线、工作模式和接收信号3个二级指标,主动抗干扰能力包括前端滤波和组合导航2个二级指标,被动抗干扰能力包括卫星捕获、卫星跟踪和数据处理3个二级指标。
每个二级指标下设若干个三级指标。
该指标体系共包括26个指标,涵盖了与GNSS接收机抗干扰能力有关的多种要素。
其中各指标变量的名称、代码以及含义如下:D1:天线增益G.提高接收机接收卫星信号的信噪比;D2:低仰角抑制。
低仰角的卫星信号较弱,容易受到干扰,且可以抑制部分多径和来自低仰角的干扰信号;D3:GPS.美国的全球定位系统,覆盖全球,接收机接收GPS卫星信号进行导航定位; D4:GLONASS.俄罗斯的全球定位系统,覆盖全球,接收机接收GLONASS卫星信号进行导航定位;D5:北斗。
中国的卫星导航定位系统,目前覆盖中国和周边部分区域,接收机接收北斗卫星信号进行导航定位;D6:伽利略。
欧洲的卫星导航定位系统,目前处于研究和部署阶段;D7:兼容。
接收机可以接收多个系统的卫星信号进行兼容定位;D8:C/A码。
又称民码,主要作为民用,其信号体制为公开,极易受到干扰;D9:P码。
又称军码,主要作为军事用途,卫星信号保密,抗干扰能力强;D10:频谱滤波。
包括带通和带阻滤波,此技术用于限定的窄带和CW干扰源,以及强的带外干扰;D11:时间滤波。
在时间域内对信号特征进行处理,用于多个窄带噪声干扰和CW干扰源,也能用于多路效应和回波抵消干扰问题;D12:调零技术。
采用自适应调零天线,通过天线的波束指向和波束形成抑制干扰,这种办法可同时对付窄带和宽带干扰,常见的有四阵元和七阵元的调零天线；D13:波束转换。
一般利用自适应平面阵列,根据GNSS卫星的选择性和干扰抑制的不同程度来提供波束控制;D14:幅/相抵消技术。
一般用装置在飞机顶端和底端的两个不同的天线模式来接收干扰信号和GNSS+干扰信号的混合信号,这两个信号组合在一起来抵消GNSS+干扰路径中的干扰信号,用于宽带和窄带干扰源;D15:自适应极化。
利用极化调零来消除干扰信号,极化调零的实现是利用一个侦察和跟踪/控制通道来识别和跟踪干扰信号的相位和幅度,再用一个混合连接抵消电路来抵消复合接收信号中的干扰部分;D16:GNSS/惯导组合导航。
GNSS接收机与IMU/INS组合后, 当GNSS接收机受到射频干扰时,IMU/INS系统可提供记忆功能,并使组合系统最终从所产生的任何导航误差中恢复,有紧耦合、超紧耦合;D17:GNSS/地形辅助导航。
由GNSS接收机与无线电高度表和数字地图构成的组合导航系统。
D18:A-GNSS.辅助全球定位系统,将无线通信信号、光跟踪、超声波等定位方法与GNSS相结合组成的导航定位系统;D19:捕获灵敏度。
GNSS接收机输出满足定位精度要求的位置结果时,所对应的最低捕获信号功率;D20:虚警概率。
GNSS接收机捕获到错误的卫星信号的概率;D21:P码直捕。
GNSS接收机不借助C/A码,实现P码的快速直接捕获;D22:跟踪灵敏度。
GNSS接收机能够保持稳定输出符合定位精度要求的位置结果时,所对应的最低跟踪信号功率;D23:解调灵敏度。
GNSS接收机在对卫星信号保持跟踪后,输出符合接收误码率要求所对应的最低接收信号功率;D24:抗多路径。
接收机内部采用窄相关、PAC等一些抗多径信号处理算法,数据处理采用载波伪距或其它残差校验消除大的误差;D25:抗欺骗干扰。
采取一些抗欺骗干扰信号的算法,有效检测或抑制欺骗干扰信号; D26:矢量接收机。
矢量接收机同时接收多颗卫星信号,并且将信号跟踪与位置/速度估计两项任务合并为一个算法,使接收机能够正常工作的最小载噪比降低,提高接收机的抗干扰能力。
层次分析法(AHP)是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。
它通过对系统的指标分层次综合,经过归一化和一致性分析,得出系统综合效能[7-8]。
该方法将一个复杂的问题分解成不同多指标(或准则、约束)的若干层次,通过逐层比较各种关联因素的重要性,综合决策者的判断,求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重,最后再加权和的方法递归得到总的效能。
层次分析法的基本步骤是:1) 建立层次结构模型。
在深入分析实际问题的基础上,将有关的各因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次,同一层的诸因素从属于上一层因素,同时又支配下一层的因素。
2) 构造成对比较阵。
从第二层开始,对影响上一层每个因素的同一层因素,用成对比较法和1~9比较尺度构造成对比较阵,直到最下层。
3) 计算权向量并做一致性检验。
对每一个成对比较阵计算特征向量,并做一致性检验。
若检验通过,特征向量(归一化后)即为权向量;若不通过,需重新构造成对比较阵。
4) 计算组合权向量并做组合一致性检验。
采用层析分析法对GNSS接收机的抗干扰效能进行评估,指标的重要性矩阵依赖于对指标两两进行比较得到,为了避免评价的主观性,可通过发放问卷调查的形式来克服,指标排序过程不可避免受到评估者的情绪、经验、主观意见以及利益多方面的影响。
对以上26个指标两两进行比较得到一个K×K维的矩阵,被调查人员需要回答k=351个比较问题,会加大被调查者答题的工作量和调查结果的可信度。