衛(wèi)星導(dǎo)航在社會(huì)生活和軍事領(lǐng)域當(dāng)中起到了越來(lái)越多的作用，從日常的定位，到軍用的精確制導(dǎo)，都離不開(kāi)衛(wèi)星導(dǎo)航。然而，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，由于種種原因，衛(wèi)星系統(tǒng)會(huì)受到干擾，影響了使用國(guó)和用戶(hù)的。因此，如何提高衛(wèi)星系統(tǒng)的抗干擾的技術(shù)是當(dāng)前各國(guó)研究者重點(diǎn)的研究課題[1]。本文介紹了干擾的類(lèi)型和工具原理，抗干擾技術(shù)的分類(lèi)和發(fā)展動(dòng)向，為我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航抗干擾技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。

1.干擾的類(lèi)型

對(duì)衛(wèi)星的導(dǎo)航一般主要分為干擾型和壓制型兩種，由于衛(wèi)星導(dǎo)航也是電子系統(tǒng)的一個(gè)集成，因此，一般的電子干擾技術(shù)也能用在對(duì)衛(wèi)星的干擾上。

1.1 壓制式干擾

壓制式的干擾就是利用特殊的發(fā)射裝置對(duì)衛(wèi)星發(fā)射電磁信號(hào)，讓衛(wèi)星不能正常的接受和發(fā)射信號(hào)，也無(wú)法進(jìn)行導(dǎo)航。這種干擾方式的特點(diǎn)是技術(shù)難度低，使用相對(duì)簡(jiǎn)單，功率大的。但這種干擾方式也會(huì)使本方的導(dǎo)航通訊出現(xiàn)不暢，因此，使用范圍比較受限制[2]。

1.2 干擾型干擾

與壓制式干擾不同，干擾型干擾向衛(wèi)星發(fā)射假的信號(hào)，造成衛(wèi)星的導(dǎo)航信息不準(zhǔn)確，或者發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)，起不到應(yīng)有的導(dǎo)航作用。這種干擾方式的特點(diǎn)是技術(shù)難度比較高，需要知道所要干擾的衛(wèi)星系統(tǒng)的具體工作參數(shù)，雖然效果要比壓制式干擾好，且不影響本方正常的通訊，但是掌握難度非常的高。

2.抗干擾技術(shù)的發(fā)展

所謂的抗干擾就是利用特定的手段對(duì)衛(wèi)星的信息接收，傳送方式和功率等進(jìn)行處理，使衛(wèi)星能夠分辨有用和無(wú)用信號(hào)，正確的接收所需要的信號(hào)。在衛(wèi)星抗干擾技術(shù)中主要有以下幾種。

2.1 偽衛(wèi)星法

偽衛(wèi)星法就是在地面設(shè)定發(fā)射裝置，或者發(fā)射無(wú)人駕駛飛行器，或者小衛(wèi)星來(lái)模擬虛擬的衛(wèi)星來(lái)發(fā)射信號(hào)。通過(guò)這種方式，使得干擾方不易分清哪顆是真正的導(dǎo)航衛(wèi)星，提高干擾的成本和難度，這種方式通常運(yùn)用在軍事領(lǐng)域，尤其是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期。

2.2 天線(xiàn)抗干擾技術(shù)

天線(xiàn)抗干擾技術(shù)是衛(wèi)星通信中常用的抗干擾措施，具體有多波束天線(xiàn)、自適應(yīng)調(diào)零天線(xiàn)和智能天線(xiàn)技術(shù)幾種。

多波束天線(xiàn)就是改變波束的方向和范圍，根據(jù)需要調(diào)整波束來(lái)提搞干擾能力的。反射式MBA、透射式MBA和直接輻射相控陣MBA是常用的三種方式。自適應(yīng)調(diào)零天線(xiàn)則是根據(jù)需要對(duì)天線(xiàn)的陣元進(jìn)行對(duì)應(yīng)的加權(quán)處理，在面對(duì)干擾源方向調(diào)零，從而降低受干擾的程度。智能天線(xiàn)是安裝在衛(wèi)星信號(hào)接收的新型天線(xiàn)，這種天線(xiàn)陣可以產(chǎn)生多個(gè)子波束，按照設(shè)定指向工作區(qū)，從而使系統(tǒng)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。

2.3 擴(kuò)展頻譜抗干擾技術(shù)

因?yàn)閿U(kuò)展頻譜技術(shù)在無(wú)線(xiàn)電應(yīng)用上能夠明顯的對(duì)抗干擾，再加衛(wèi)星的干擾源不固定，因此，這種技術(shù)是非常重要的。擴(kuò)展頻譜抗干擾技術(shù)有直接序列擴(kuò)頻和跳頻抗干擾，還有兩種技術(shù)的組合體[3]。

直接序列擴(kuò)頻將衛(wèi)星接收的信號(hào)變成了窄帶信號(hào)，而干擾信號(hào)卻同時(shí)變成了寬帶信號(hào)，通過(guò)這種方式將干擾源的能量進(jìn)行過(guò)濾，這樣信噪比得到了提高，抗干擾能力也得到了提高。直接序列擴(kuò)頻的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，無(wú)論是理論還是實(shí)驗(yàn)應(yīng)用都早，并在實(shí)際應(yīng)用得到了廣泛的認(rèn)可。

跳頻是在預(yù)先設(shè)定的頻率中進(jìn)行隨機(jī)的跳動(dòng)選擇，時(shí)間和頻率都不固定，信號(hào)的傳輸不容易被掌握，因此，不易受到干擾。以美國(guó)為例，在新發(fā)射的軍用衛(wèi)星上其跳頻的達(dá)到了4000跳/S，抗干擾能力極強(qiáng)。我國(guó)現(xiàn)在也對(duì)此展開(kāi)了大量的研究，但是在高頻跳頻仍然處于理論研究程度。

而這兩種技術(shù)的混合則是直接序列擴(kuò)頻的技術(shù)上，新增加了跳頻的功能。這也是現(xiàn)在的一種技術(shù)趨勢(shì)，美國(guó)的Milstar和FLSTACOM就采用了這兩種技術(shù)的混合體制。

2.4 編碼調(diào)制技術(shù)

前向糾錯(cuò)可以用來(lái)在衛(wèi)星系統(tǒng)的差錯(cuò)控制上，采用的編碼有vitebi譯碼、自正交卷積碼門(mén)限譯碼、BCH碼、R—S碼等幾種。當(dāng)衛(wèi)星受到干擾時(shí)，級(jí)聯(lián)編碼技術(shù)是優(yōu)先的選擇，這種編碼由兩種簡(jiǎn)單的編碼方式組合而成，比普通的單一編碼獲得明顯的編碼收益。近幾年的數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，這種編碼方式得到了越來(lái)越多的應(yīng)用和研究[4]。

PSK技術(shù)，連續(xù)相位調(diào)制(CPM)方式和格狀編碼調(diào)制技術(shù)(3X2M)也都非常適用于衛(wèi)星的抗干擾技術(shù)。選擇恰當(dāng)?shù)木幋a方式不但可以提高衛(wèi)星系統(tǒng)的性能，還可以明顯的提高抗干擾的容限。例如，最近流行的8PSK與TCM結(jié)合的編碼方式，就比相干解調(diào)QPS有著5db誤碼性能的提高。

2.5 限幅技術(shù)

在現(xiàn)有的衛(wèi)星抗干擾技術(shù)上，限幅技術(shù)是運(yùn)用的最為普遍的一種。無(wú)論是美國(guó)的GPS，還是俄羅斯的GLONASS都不同程度上采用了限幅技術(shù)。這種技術(shù)的機(jī)理是防止衛(wèi)星發(fā)射器的出現(xiàn)飽和，而導(dǎo)致無(wú)法發(fā)射信號(hào)的情況出現(xiàn)。

限幅技術(shù)又可分為硬限幅和軟限幅兩種。硬限幅采用增大信號(hào)來(lái)壓縮較小的信號(hào)源，線(xiàn)性為非線(xiàn)性，工作的壓縮比率與所受的干擾類(lèi)型等相關(guān)，當(dāng)遭遇到連續(xù)的干擾式，壓縮比會(huì)明顯增大。與硬限幅不同，軟限幅工作區(qū)域卻有兩個(gè)，分別是線(xiàn)性區(qū)和限幅區(qū)，而且比硬限幅有4db的性能提高[5]。

2.6 光通信

光通信是現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)傳統(tǒng)的一個(gè)熱點(diǎn)，與電磁傳送不同，光傳遞不易受干擾，容量可以達(dá)到1G/t?，F(xiàn)在世界各國(guó)都大力研究光通信技術(shù)，其中以美國(guó)發(fā)展最快，而且已經(jīng)應(yīng)用在衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，尤其是在抗干擾性能上表現(xiàn)突出。

3.總結(jié)

衛(wèi)星的抗干擾技術(shù)是未來(lái)衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要課題，要從現(xiàn)在有的抗干擾技術(shù)出發(fā)，以高性能且低成本為目標(biāo)。同時(shí)，將現(xiàn)有的抗干擾技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成具有綜合性的抗干擾能力。使衛(wèi)星系統(tǒng)保證高效的性能，又有靈活的組網(wǎng)能力，還能有效的應(yīng)對(duì)各種現(xiàn)有和將來(lái)可能出現(xiàn)的干擾技術(shù)。

未來(lái)的抗干擾主要集中在智能天線(xiàn)技術(shù)，自適應(yīng)的擴(kuò)頻技術(shù)，為衛(wèi)星通信找到最合適的信號(hào)調(diào)制方式，研究適用性強(qiáng)但技術(shù)含量高的算法和復(fù)合的干擾體制。

[1]胡禛.基于混合擴(kuò)頻的導(dǎo)航衛(wèi)星抗干擾技術(shù)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012,20(6):79-82.

[2]黃愛(ài)軍.衛(wèi)星通信抗干擾設(shè)計(jì)考慮及性能分析[J].電訊技術(shù),2012,52(3):259-263.

[3]王志軍,白旭平,劉瓊俐等.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)研究[J].通信技術(shù),2012,45(7):10-13.

[4]黃曉飛,徐池.衛(wèi)星通信干擾樣式研究[J].航天電子對(duì)抗,2012,27(6):17-19.

[5]蔡佳生.衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器干擾試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)報(bào)警抗干擾[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò),2012,7(6):58-61.