[發明專利]一種導抗臺設備、衛星導航對抗系統和方法

在審

• 申請號: 202011202593.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112327330A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 趙宇;劉立剛;周斌;卜智勇
• 申請（專利權）人: 上海瀚訊信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01S19/01
• 分類號: G01S19/01
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

本發明涉及一種導抗臺設備，包括依次連接的接收天線陣列、射頻前端、數字信號處理器和發射天線陣列；所述數字處理器包括與射頻前端連接的信號接收機、與信號接收機連接的信號緩存器、與信號緩存器雙向連接的信號增強處理模塊，以及與信號緩存器連接的時頻調整處理模塊，信號緩存器與發射天線陣列連接；接收天線陣列用于接收導航衛星信號，時頻調整處理模塊用于對數據信號施加時延得到誘導信號，發射天線陣列用于向GNSS接收機發送誘導信號。本發明涉及一種衛星導航對抗系統，包括至少4臺導抗臺設備。本發明涉及一種衛星導航對抗方法，利用所述衛星導航對抗系統，通過壓制和誘導的策略達到使GNSS接收機輸出偽裝位置信息的目的。

技術領域

本發明涉及無線電衛星導航技術領域，特別是涉及一種導抗臺設備、衛星導航對抗系統和方法。

背景技術

衛星導航定位技術是當前經濟、社會和軍事領域提供精確定位的重要技術手段。在軍事領域內，近幾十年的幾次局部戰爭的實踐表明，衛星導航系統(GNSS)是實現精確打擊的重要依托手段和關鍵技術。同時，針對導航系統及其無線電信號頻譜的爭奪和控制正越來越激烈，隨著相關技術的不斷發展，導航戰極有可能成為現代電子戰中新的作戰樣式。導航戰的目的，即要防止敵人在作戰中利用GNSS，又要保護己方正常使用，同時還要避免目標區域以外的導航服務受到影響。

GNSS導航有諸多的優勢，但也存在顯著的漏洞，易于實施干擾。首先，GNSS的信號發射頻率、調制特性和導航電文是公開信息。其次，GNSS頻率固定，信號極其微弱，到達地面的信號功率一般只有-160dBW左右，為10^-7～10^-16瓦。因而，使用很小的干擾功率電磁波即可對方圓幾十公里甚至上百公里的GNSS接收機構成威脅。研究表明，一臺發射功率僅為1瓦的GPS干擾機，就能使100公里范圍內民用GPS接收機全部失靈，一臺發射功率10瓦的GPS干擾機則能使10公里范圍內的軍用接收機全部失靈。例如，在伊拉克戰爭初期，美軍頻繁發生GPS制導炸彈誤炸事件，事后證明是遭遇了伊拉克的GPS系統信號干擾：伊拉克使用了從俄羅斯購買的大功率GPS信號干擾機，在地面成功實施了GPS干擾。

針對GNSS接收機的對抗技術，主要有攻、防兩個方面。對GNSS接收機的攻擊技術主要手段是電磁干擾，分為壓制式干擾和欺騙式干擾兩類。

壓制式干擾就是通過發射干擾信號以壓制在GNSS接收機前端的衛星信號，使GNSS接收機無法正確解調衛星信號，從而達到干擾的目的。這種方法的優點在于，實現原理簡單，干擾機理不依賴GNSS系統，具有良好的可操作性。壓制式干擾能使特定區域接收機失效，但是無法實現對目標定位的誘騙。

欺騙式干擾，主要通過發射與GNSS系統參數相同的虛假信號，誘導GNSS接收機解算出錯誤的位置和時間信息。欺騙式干擾又有兩種技術方案，包括自主式欺騙和轉發式欺騙。

在自主式欺騙中，干擾機自主產生高保真GNSS信號并發射到目標區域，致使目標接收機鎖定在欺騙信號上，從而得到錯誤的偽距和定位信息。但是這種方式必須完全掌握GNSS信號參數，包括碼結構、導航信息結構和加密方式等。例如，為了鼓勵GNSS系統的使用，包括美國GPS系統、歐洲伽利略導航系統和中國北斗導航系統，都公開了民用碼的系統參數。這就使得民用GNSS系統易于受到欺騙式干擾的影響。

在轉發式欺騙中，干擾機首先接收衛星導航信號，然后高保真地延遲轉發，使被欺騙接收機在無意識狀態下產生錯誤的偽距測量值，最終使得接收機解算出錯誤的定位信息。