[發明專利]一種民用GPS衛星導航接收機干擾信號構造方法

在審

• 申請號: 201811642047.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109633694A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王曉宇;計茹;謝斌斌;張鐵鋒;張驊
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/13
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種民用GPS衛星導航接收機干擾信號構造方法，通過民用GPS衛星導航接收機獲取當前視野內GPS衛星數量、偽距、擴頻碼、多普勒頻偏等信息，設置虛假位置在直角坐標系中的坐標，計算每顆GPS衛星信號傳播到通過衛星導航接收機天線處與傳播到指定的虛假坐標處的時間差值，計算干擾信號功率電平，構造針對視野內N顆GPS衛星的N路干擾信號，將生成的N路干擾信號疊加，形成干擾輸出信號。本發明信號功率遠小于常規干擾信號功率，生成的干擾信號形成的保護區域遠大于常規干擾信號形成的保護范圍，經過參數修改后還適用于北斗系統民用信號接收機干擾。

技術領域

本發明屬于衛星導航對抗領域，是一種防止利用民用GPS衛星導航接收機對敏感區域進行非法測繪和入侵的方法。

背景技術

民用GPS衛星導航接收機已廣泛應用于各行業的定位、授時和導航，并發揮著重要的作用。但是今年來也被部分不法分子利用，對我國軍事區域進行非法測繪以及搭載商用小型無人機對重點敏感區域進行非法入侵。對我國軍事敏感信息以及社會治安構成嚴重威脅。

目前，對敏感區域的保護主要采用與衛星導航信號同頻帶的大功率壓制干擾信號進行保護，常規干擾信號類型包括：連續波干擾、窄帶噪聲干擾、寬帶噪聲干擾、掃頻干擾和脈沖調制干擾。常規壓制干擾方法簡單易行，在干擾區域內可以使民用GPS衛星導航接收機失效，從而起到區域保護作用。但是，隨著衛星導航抗干擾技術的發展，使得常規壓制式干擾信號功率被有效抑制，導致大功率壓制干擾方法對敏感區域的有效保護范圍急劇減小。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種民用GPS衛星導航接收機干擾信號構造方法，利用視野內導航衛星的星座和時間信息以及公開的民用導航信號編碼調制格式重構對應于某一虛假位置坐標的衛星導航干擾信號，并通過功率調節使得干擾信號傳播到達保護區域邊界的功率電平值保持在-90dBmW量級。相比常規壓制式干擾方法，本發明方法構造的干擾信號不易被抗干擾天線檢測感知并抑制，但可以破壞并接管入侵保護區域的民用GPS衛星導航接收機的跟蹤環路，最終使民用GPS衛星導航接收機產生錯誤的定位結果或者無法定位，從而起到對敏感區域的保護作用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

第一步，通過民用GPS衛星導航接收機獲取當前視野內GPS衛星數量N、t時刻每顆GPS衛星與通過普通民用GPS衛星導航接收機天線之間的偽距ρ_n(t)、擴頻碼C_n(t)、多普勒頻偏Δf_n(t)、載波初相位θ_n、每顆衛星在直角坐標系中的空間位置和導航電文D_n(t)，下標n＝1，2，…，N，上標s表示衛星；

第二步，設置虛假位置在直角坐標系中的坐標P^(j)＝[x^(j),y^(j),z^(j)]，上標j表示干擾，計算該坐標點與每顆GPS衛星之間的偽距

第三步，計算每顆GPS衛星信號傳播到通過民用GPS衛星導航接收機天線處與傳播到指定的虛假坐標P^(j)處的時間差值其中，C＝3×10⁸m/s，為電磁波傳播速度；

第四步，根據需要保護范圍半徑R計算干擾信號功率電平其中，λ為GPS L1頻點中心頻率對應的波長；

第五步，構造針對視野內N顆GPS衛星的N路干擾信號，

其中，n＝1,2,…,N，f₀為GPS衛星民用信號發射載波頻率；

第六步，將生成的N路干擾信號疊加，形成干擾輸出信號

本發明的有益效果是：