GPS转发欺骗式干扰时延分析

在GPS转发欺骗式干扰中,转发时延是一项关键技术,当转发时延不合理时,会使接收机钟差改变,容易被识别,降低欺骗干扰的成功率。利用GPS伪距定位原理,推导了转发时延的算法,并针对不同的计算结果分析其对接收机钟差的影响。得出的结论为:当被转发卫星到转发器的距离与转发器到真实点距离之和不大于被转发卫星到虚拟点的距离时,干扰不会对接收机钟差产生影响，否则会影响接收机的钟差。从这个角度出发,对GPS转发欺骗式干扰源的部署位置做了分析，当转发器位于被转发卫星和真实点的连线上,可以使不对接收机钟差产生影响的虚拟点的选择范围最大。     

抗转发干扰FFT快速捕获方法研究

为了解决有效抑制转发式干扰问题,根据转发干扰信号的码相位滞后于卫星导航信号的特点,结合快速傅里叶变换(FFT)快速捕获的二维搜索策略,提出基于延迟-等待捕获策略的抗转发干扰FFT快速捕获方法.该方法根据过门限峰值的码相位信息来区分判别卫星导航信号和转发干扰信号,在不影响接收机在无转发干扰正常工作的条件下,保证了接收机在转发干扰下的捕获性能.理论分析和仿真实验验证了该方法的有效性.     

一种星载SAR图像欺骗式干扰技术

星载合成孔径雷达(SAR)干扰技术研究在国防、军事、现代化战争中有着特别重要的意义和应用,是当前电子对抗技术中的前沿和热门研究课题.目前,SAR欺骗式干扰是最受重视的研究,其中,虚假目标式干扰又是欺骗式干扰的研究主题.传统的虚假目标式干扰是采用修改目标后向散射特性的方法来实现欺骗式干扰.然而这种方法的运算量较大,耗时较多.为此,我们提出采用构造欺骗式干扰系统脉冲响应函数的技术来生成虚假目标实现欺骗式干扰.这种技术的优点是计算量较小,速度较快.     

欺骗干扰对GNSS矢量跟踪环路的影响

矢量跟踪技术是卫星导航领域的关键技术之一。随着欺骗干扰对卫星导航安全的威胁日益严峻,研究欺骗干扰对矢量接收机的影响对于提高矢量跟踪技术抗欺骗干扰能力有重要意义。该文研究了欺骗干扰对3种典型矢量跟踪环路的影响,推导了欺骗干扰引起的跟踪误差均值,建立了环路失锁条件的表达式,并利用信号源模拟器和软件接收机对分析结果进行了验证。研究结果表明,欺骗干扰能够导致非零均值的信号跟踪误差,降低环路的跟踪性能,甚至引起环路失锁。矢量接收机可以根据该特性进行反欺骗。     

基于决策融合的GNSS欺骗干扰检测性能分析

欺骗干扰是一种旨在迫使GNSS接收机得到错误导航信息的蓄意攻击。卫星导航接收机需要及时且准确检测出现的欺骗干扰信号。本文借鉴认知无线电中协作频谱感知的思想,提出了一种基于决策融合的卫星导航欺骗干扰检测算法。首先采用能量检测算法,分析并推导了单个检测器在瑞利衰落信道下的卫星导航欺骗干扰检测性能,然后应用K/N准则的决策融合方法以进一步改善欺骗干扰的检测性能。仿真结果表明:当SINR=-10 d B时,检测概率比单次检测概率平均提高了16.60%。     

INS辅助的BDS伪距率一致性欺骗信号检测方法

传统INS辅助的伪距检测模型难以敏感低于惯导漂移误差的位置拉偏,针对这一问题,提出了INS辅助的BDS伪距率一致性欺骗信号检测方法。利用惯导误差发散缓慢的速度信息,构造经INS校准后的伪距率,与实际测得的卫星伪距率差分获得一致性检验量,并采用故障检测的思想制定欺骗信号检测方案,分析得出检测门限。实验结果显示,相较于随时间发散严重的伪距模型,所提方法同时适用于对位置欺骗和速度欺骗的检测,降低了检测误警率,能够在较长时间内保证检测灵敏性,且高精度的惯导系统辅助能够有效提高检测性能。     

转发干扰下匹配滤波P码捕获性能分析

为了有效抑制转发式干扰,在采用匹配滤波捕获方法的基础上,提出了基于延迟-等待捕获策略的抗转发干扰P码捕获方法,给出了具体的实现过程,对转发式干扰情况下该方案的有效性和强转发干扰下的局限性进行了理论分析,对有转发式干扰信号场景下匹配滤波P码捕获方案进行了仿真.仿真结果验证了理论分析结果,为军用抗干扰卫星导航接收机的设计提供了参考.     

GPS中的一种新的选星方法

在GPS定位中，选择空间位置合适的卫星是第一步，也是非常重要的一步。如果选择得不合适，就会大大降低定位的精度；如果选择位置分布合理的卫星进行定位，则能大幅度提高定位的精度。经典的选星法（即最佳选星法）涉及大量的矩阵乘法与矩阵求逆运算，运算量大，需要的时间较长，而且由于卫星位置的不断变化，通常每隔大约15min就要重新选一次，这不利于智能定位导航中对实时性的要求。准最佳选星法大大降低了计算量，其效果也仅次于最佳选星法，但是当有卫星的方位角分布比较接近时，其效果要变差。该文提出一种在准最佳选星法的基础上的改进方法——模糊选星法，它不仅计算量小，计算速度快，而且克服了准最佳选星法在某些情况下效果变差的缺点。     

一种对抗欺骗式干扰的组网雷达功率分配方法

针对现有组网雷达发射站等功率发射信号导致抗欺骗式干扰方法不能获得最高鉴别概率的问题,提出一种对抗欺骗式干扰的组网雷达功率分配方法。首先,在现有组网雷达的参数估计模型中增加了发射站的功率信息,推导了对欺骗距离参数估计的克拉美洛下界(CRLB),计算得到鉴别器中欺骗式假目标的鉴别概率;然后,以最大化假目标鉴别概率为目标,设计功率分配模型,完成欺骗式干扰下组网雷达功率分配方法的设计。仿真实验表明,相比于现有文献中功率平均分配的算法,所提出的功率分配方法可保证将更多的功率资源分配到目标空间角度差异大及回波信号路径损失较低的发射站,有效提高组网雷达系统对假目标的鉴别概率,尤其在系统资源有限的约束下,鉴别概率提高了10%以上。     

北斗高精度相对定位选星方法研究

针对北斗系统中高轨卫星会带来较全球定位系统（global positioning system ,GPS）更为严重的法方程病态性这一问题,分析了双差载波相位观测方程系数矩阵对整周模糊度浮点解解算的影响,结合北斗系统三轨道星座混合的特点,研究了区域北斗高精度相对定位选星方法,以仰角最高的地球同步轨道（geostationary earth orbit, GEO）卫星作为参考星,优先选取仰角高于10°的中地球轨道（medium earth orbit,MEO）卫星,然后按照均匀分布的原则选取倾斜地球同步轨道（inclined geosynchronous satellite orbit,IGSO）卫星。通过对实测数据进行试验和分析,证明了该方法的正确性和合理性,在进行区域北斗高精度相对定位时,能在一定程度上改善法方程的病态性,使模糊度浮点解较快收敛至真值附近,有利于模糊度的快速正确固定。     

SSC移频算法的改进型间歇采样转发干扰

针对间歇采样转发干扰空间分布特性较差,而传统移频处理暴露干扰特征及无法应对调频斜率捷变的弱点,提出应用SSC移频算法改进的间歇采样转发干扰。首先从雷达模糊函数出发推导假目标表达式,分析该干扰方法存在假目标的空间分布缺陷,然后利用N阶频谱扩展-压缩盲移频算法,通过对信号及其延迟进行N倍和N-1倍频谱扩展,利用后者对前者频谱压缩从而得到前移假目标。经理论分析与仿真验证,这种改进方法能有效优化间歇采样转发干扰的欺骗干扰假目标空间分布,且相比直接移频处理,不需要雷达信号先验知识、不会暴露移频特征,可以有效对抗调频斜率捷变雷达。     

虚拟通道扩展的引信欺骗干扰盲分离算法

为滤除引信接收信号中的欺骗干扰,研究了基于虚拟通道扩展的过渡干扰滤除FastICA(TJE-FastICA)和双系统FastICA(DS-FastICA)算法.算法利用不同周期接收信号特性以及信号非圆性来扩展单通道,并对传统FastICA进行噪声抑制改进,在此基础上提出了利用接收信号的循环相关输出幅值统计特性来剔除过渡干扰的TJE-FastICA算法,以及利用两个盲分离系统对分组信号同时分离的DS-FastICA算法.仿真结果表明,提出的算法明显优于正交投影算法和直接盲分离算法,DS-FastICA比TJE-FastICA具有2.5 dB的优势,且当信噪比R_SN>7.5 dB时,两算法分离的回波信号相似度均在80%以上,DS-FastICA的分离时间比TJE-FastICA算法快91%.      

GNSS诱偏系统转发器的布阵高度分析

在全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）转发诱偏系统中,系统响应存在实时性差的问题,这会造成转发的导航参数与真实运动状态存在变化率的偏差。为分析该偏差与转发器布阵高度的关系,将真假点位移变化量的二范数作为映射偏差的评价指标并构建了目标函数,推导了目标函数最小化求解过程。得到布阵高度与系统映射偏差成负相关的结论,并通过对接收机运动轨迹和邻域映射情况的仿真实验,验证了结论的正确性。该结论为诱偏系统减小映射偏差提供了优化的理论依据。     

基于时频图像特征提取的LFM雷达有源欺骗干扰识别

为了提高雷达的抗干扰能力,有针对性地合成最有效的抗干扰措施,提出了一种基于时频图像特征提取的欺骗干扰识别方法。该方法对雷达接收信号进行时频分析,根据时频图像分布的特点,提取时频域可分离度和三阶Renyi熵2个有效特征参数,将2个特征参数用于雷达接收信号的自动干扰识别。仿真结果验证了算法的有效性和稳定性,为后续抗干扰措施的选取提供了先验信息。     

一种基于扩展孔径的SAR欺骗干扰算法

鉴于传统算法存在的问题及成因,提出了一种基于扩展孔径的合成孔径雷达(SAR)欺骗干扰算法,论述了改进算法的原理和流程,解决了实际应用中传统SAR欺骗干扰算法在未知方位向参数的情况下,无法在方位向实现精确定位干扰和干扰图像完全聚焦的问题.仿真结果表明该方法原理正确,具有工程应用价值.     

参数侦测误差对SAR欺骗干扰的影响

分析了线性调频信号中心频率和调频率失配对脉冲压缩的影响,建立引导参数侦测误差对SAR欺骗干扰影响的分析模型,并推导了参数侦测误差与假目标图像成像位置和分辨率关系的解析表达式,由此得出引导参数侦测误差对假目标图像成像位置和分辨率影响程度的定量关系.仿真结果验证了该结论的正确性.     

时频分析和Fisher聚类的转发式干扰抑制算法

针对雷达对抗中转发式欺骗干扰的抑制问题,提出了一种基于时频分析和Fisher聚类的干扰鉴别及抑制算法。通过STFT变换,分析并提取了回波与干扰信号的时频特性差异,在信号检测基础上,采用Fisher聚类法实现了干扰与回波的分离,并通过时频滤波实现干扰抑制。仿真结果表明,能有效对抗频移调制实时转发干扰,当干扰与回波处于不同时辨单元时,可直接滤除干扰信号,且对干信比不敏感;处于相同时辨单元时,可有效抑制干信比小于25 dB的干扰信号。     

一种基于定位误差的多星座快速选星算法

对于GPS/SBAS/QZSS/BDS的多星座卫星导航系统,分别分析了几何精度因子(GDOP)与系统时间差以及与定位误差之间的关系,并在此基础上,进一步提出了一种快速选星算法。该算法基于定位误差进行选星,并考虑了系统时间差对GDOP的影响。仿真结果表明,该算法的计算量相对于最佳GDOP选星有了显著降低,选星后的GDOP值非常接近最佳GDOP选星的结果,从而在定位精度损失不大的条件下降低了定位解算的运算量。