GPS中的電子對(duì)抗技術(shù)及其對(duì)抗策略

1、    gps中的電子對(duì)抗技術(shù)及其對(duì)抗策略    摘要：gps就是全球定位系統(tǒng)，并且已經(jīng)導(dǎo)航中發(fā)揮很大的作用，也已經(jīng)成為唯一的導(dǎo)航和精確制導(dǎo)武器的系統(tǒng)。所以全球各國(guó)對(duì)于全球定位系統(tǒng)進(jìn)行的電子對(duì)抗技術(shù)十分關(guān)注，并且已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的主要方向。本文根據(jù)gps中的電子對(duì)抗技術(shù)進(jìn)行研究，首先，介紹了gps的概況，然后，介紹了gps中電子對(duì)抗技術(shù)的重要性，其次，介紹了電子對(duì)抗過(guò)程中的模型，最后，介紹了gps的電子技術(shù)對(duì)抗的方法。本文根據(jù)gps中電子對(duì)抗技術(shù)的研究，希望對(duì)于我國(guó)全球定位系統(tǒng)有所幫助。關(guān)鍵詞：gps;電子對(duì)抗技術(shù);對(duì)抗策略;gps就是全球定位系統(tǒng)，最早

2、是美國(guó)提出，主要是滿足軍隊(duì)對(duì)于陸地、海洋和天空進(jìn)行精確導(dǎo)航和定位，建立的全新導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。gps技術(shù)具有全天、全球和持續(xù)的精確的3d導(dǎo)航和定位的作用，gps技術(shù)現(xiàn)在社會(huì)中軍用和民用都發(fā)揮著非常重要的作用，所以對(duì)于gps的干擾和抗干擾已經(jīng)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。一、gps 技術(shù)的概況gps系統(tǒng)是美國(guó)最早研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航和定位的系統(tǒng)。其全球定位系統(tǒng)是由gps衛(wèi)星星座、衛(wèi)星和地面控制部分、注入站、監(jiān)測(cè)站、用戶終端設(shè)備組成。這個(gè)系統(tǒng)利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)距，可以在海上、陸地、天空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位的功能。gps導(dǎo)航系統(tǒng)建立之后為導(dǎo)航和定位技術(shù)帶來(lái)翻天覆地的變化，從根本上解決人們?cè)诤Ｉ虾吞炜諏?dǎo)航

3、和定位的難題，也可以滿足各種用戶的要求。全球定位系統(tǒng)提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)、高精度的時(shí)間以及實(shí)時(shí)速度等重要的數(shù)據(jù)。gps系統(tǒng)和其他定位系統(tǒng)相比，具有全天、全球、實(shí)時(shí)提供精確的位置信息的特點(diǎn)，受到軍隊(duì)的喜愛，并且現(xiàn)在已經(jīng)在民用領(lǐng)域得到廣泛的使用。二、gps 中電子對(duì)抗的重要性gps系統(tǒng)因?yàn)樽陨硐到y(tǒng)的限制，所以很多gps的接受終端比較依賴衛(wèi)星發(fā)射的頻率信號(hào)進(jìn)行工作，所以很容易受到射頻信號(hào)的影響。干擾信號(hào)可能是自然形成的也可能是人為造成，可能是寬帶也有可能是窄帶。如果出現(xiàn)射頻信號(hào)，無(wú)論衛(wèi)星發(fā)射的=信號(hào)有多強(qiáng)，都會(huì)降低gps信號(hào)到達(dá)終端設(shè)備的信號(hào)完整程度，進(jìn)而會(huì)影響gps 的使用效果。gps最早在軍事行動(dòng)中

4、應(yīng)用最早是上個(gè)世紀(jì)的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，后來(lái)的科索沃、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)等都從戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略上兩個(gè)層面上廣泛地應(yīng)用。gps的用戶對(duì)于gps系統(tǒng)很容易受到各種干擾信號(hào)已經(jīng)在戰(zhàn)爭(zhēng)中得到證實(shí)，所以非常有必要對(duì)gps的電子對(duì)抗進(jìn)行研究。三、gps電子對(duì)抗過(guò)程的模型如果使用新技術(shù)得到對(duì)抗勝利是非常不穩(wěn)定。從電子對(duì)抗的歷史可以得到這樣的結(jié)論，如果把希望都放在新技術(shù)上就可以贏得對(duì)抗是不可能的。對(duì)抗雙方的行動(dòng)策略組織和行動(dòng)就必須考慮，對(duì)抗雙方都應(yīng)該按照對(duì)策理論決定自身方法，并組織實(shí)施相應(yīng)的策略，這樣才可以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。每一次信息對(duì)抗戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)果都得到雙方的認(rèn)可，自己的對(duì)抗行動(dòng)策略是非常重要的，只有選擇適合自己的對(duì)抗策略才能達(dá)到最大利益，

5、而且還應(yīng)該考慮對(duì)方使用對(duì)自己不利的策略。在gps電子對(duì)抗的過(guò)程中，干擾和抗干擾的時(shí)候都應(yīng)該符合這樣的規(guī)律。對(duì)策現(xiàn)象就是對(duì)抗的現(xiàn)象，對(duì)策現(xiàn)象主要是人、對(duì)策方法和支付，對(duì)策論是用數(shù)學(xué)分析對(duì)策現(xiàn)象分析，在對(duì)策論中人的對(duì)策應(yīng)該符合最小最大化的標(biāo)準(zhǔn)，也就是一方的最小利益解釋另一方的損失。對(duì)策數(shù)學(xué)模型有很多分類辦法，比如，有限對(duì)策和無(wú)限對(duì)策以及對(duì)策和非零和對(duì)策、連續(xù)對(duì)策和分散對(duì)策等。正常情況下，人們都會(huì)使用有限零和對(duì)策模型，也就是就是局中只有兩個(gè)人，局中人的支付之和是零，贏家是正數(shù)，輸家是負(fù)數(shù)。四、gps的電子技術(shù)對(duì)抗的主要方法（一）gps信號(hào)偵察技術(shù)一個(gè)有效的gps 干擾系統(tǒng)應(yīng)該有g(shù)ps 信號(hào)偵察技術(shù)。

6、現(xiàn)在我們知道gps信號(hào)格式、信息速率、載波頻率、擴(kuò)頻增益、偽碼速率，如果發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)就必須考慮gps 信號(hào)會(huì)因?yàn)槟承┮蛩匕l(fā)生變化，因此高效的gps 告饒系統(tǒng)中信號(hào)偵察就非常有必要。gps 偵察技術(shù)主要是用諸元gps對(duì)抗的，要求有比較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能，為gps 干擾系統(tǒng)提供技術(shù)信息支持。未來(lái)對(duì)于gps軍用碼的偵察是必不可少。gps以后會(huì)使用陸地或者空中衛(wèi)星技術(shù)，也有可能在現(xiàn)有的頻率上下規(guī)劃處分段成為新的信號(hào)，變成一種新的帶有現(xiàn)金導(dǎo)航信息的軍用碼。gps 偵察可以截獲、分析、載頻、碼速等參數(shù)的測(cè)量任務(wù)，為gps干擾提供技術(shù)支持。（二）gps的干擾技術(shù)在gps系統(tǒng)中對(duì)gps的干擾是最容易實(shí)現(xiàn)的，其實(shí)才是對(duì)g

7、ps衛(wèi)星進(jìn)行干擾，最難的是對(duì)gps系統(tǒng)地面控制部分的干擾。當(dāng)然，干擾難易程度和干擾效果也有一定的關(guān)系?，F(xiàn)在gps干擾技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)幾代改造的，比如，阻塞式干擾，有的在概念上和系統(tǒng)上進(jìn)行創(chuàng)新，比如偽衛(wèi)星技術(shù)。下面介紹幾種干擾gps的方法：1.轉(zhuǎn)發(fā)干擾。轉(zhuǎn)發(fā)干擾利用gps信號(hào)在空間上傳播的特點(diǎn)，干擾的人對(duì)收到的gps信號(hào)進(jìn)行人為的延遲，然后將信號(hào)發(fā)射出去。這樣做的結(jié)果就是對(duì)碼同步要求嚴(yán)格的gps信號(hào)接收機(jī)收到兩個(gè)相同的信號(hào)之后，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。也可以使用gps接收機(jī)分析哪個(gè)信號(hào)是真的，哪個(gè)好費(fèi)時(shí)間時(shí)間、運(yùn)算量、儲(chǔ)存量等確定干擾。這種干擾方法不用了解信號(hào)的參數(shù)、偽碼結(jié)構(gòu)，所以也是最簡(jiǎn)單的干擾效果。

8、2.虛假偽碼。這就是干擾方根據(jù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)偵察出gps偽碼的確切信息。然后偽造出符合gps接受規(guī)范的偽碼，干擾機(jī)產(chǎn)生特定碼型。讓gps接收機(jī)的解擴(kuò)先關(guān)器不能分辨真實(shí)的信號(hào)。比如，使用真?zhèn)未a一致的同步碼組，再在信息碼中稍加改變，gps接收機(jī)就會(huì)算出錯(cuò)誤的位置。這種辦法可以對(duì)gps系統(tǒng)有比較大的干擾效果，但是也比較難實(shí)現(xiàn)。3.相關(guān)干擾。相關(guān)干擾就是干擾不能真正了解gps的真實(shí)結(jié)構(gòu)。但是可以根據(jù)偵察進(jìn)而計(jì)算找到一種和gps偽碼序列相關(guān)性比較大的偽碼序列。通過(guò)gps的窄帶濾波，就會(huì)獲得更多的干擾信號(hào)。4.阻塞式干擾。這種干擾就是對(duì)gps 信號(hào)載頻附近的頻帶進(jìn)行干擾。相對(duì)于載頻來(lái)說(shuō)，屬于寬帶干擾，對(duì)于整體

9、來(lái)說(shuō)，又屬于窄帶干擾。當(dāng)gps信號(hào)偽碼不容易破解的時(shí)候可以阻塞接收機(jī)，讓gps信號(hào)不能被正常地放大和檢測(cè)。5.壓制干擾。這種方法是比較傳統(tǒng)的干擾方法，它是對(duì)非常寬的頻譜上所有的信號(hào)進(jìn)行壓制，而且實(shí)現(xiàn)也比較簡(jiǎn)單。雖然這種方法效果比較明顯，但是這種方法不能明顯區(qū)分?jǐn)澄倚盘?hào)，而且還容易被敵方的反輻射武器摧毀。（三）gps的抗干擾技術(shù)自從gps出現(xiàn)以后，對(duì)于gps抗干擾就受到很大的關(guān)注，所以也投入最大，因?yàn)樗麄儗?duì)于gps依賴比較大，對(duì)gps系統(tǒng)體制弱點(diǎn)和技術(shù)弱點(diǎn)比較清楚。在gps空間部分、地面控制部分和用戶終端都進(jìn)行持續(xù)不斷的抗干擾研究和實(shí)踐。1.gps信號(hào)偵察技術(shù)偽衛(wèi)星技術(shù)就是這些年發(fā)展的新型抗干擾

10、技術(shù)。因?yàn)間ps衛(wèi)星的發(fā)射頻率經(jīng)常受到限制，星地鏈路比較長(zhǎng)，導(dǎo)航信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)比較弱。正常情況下，c/a碼是的干信號(hào)抗干擾能力，但是p碼就有43db的抗擾能力，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題可以向戰(zhàn)場(chǎng)使用偽衛(wèi)星技術(shù)，偽衛(wèi)星技術(shù)分為陸基和空基兩種，就是把gps導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射機(jī)裝在飛機(jī)或者地面，接受或者放大信號(hào)，代替原來(lái)的gps衛(wèi)星信號(hào)。這樣gps信號(hào)的功率就會(huì)變大，可以有效提高gps 接收機(jī)的抗干擾能力?？栈矔?huì)隨著飛機(jī)位置的變化，降低gps信號(hào)的接受能力，陸基的信號(hào)范圍有限，兩個(gè)結(jié)合在一起就可以有效提高gps信號(hào)接受能力，而且還迫使干擾方增加更大的干擾機(jī)發(fā)射功率，才能達(dá)到干擾效果，這樣就會(huì)被反輻射武器發(fā)現(xiàn)并

11、破壞。當(dāng)前美國(guó)已經(jīng)研制出使用6架飛機(jī)構(gòu)成的衛(wèi)星星座，可以覆蓋至少500平方公里的區(qū)域，但是偽衛(wèi)星技術(shù)也會(huì)因?yàn)榘l(fā)射源比較大，很容易受到干擾方的破壞。2.慣性導(dǎo)航技術(shù)慣性導(dǎo)航技術(shù)就是充分利用gps可以遠(yuǎn)距離長(zhǎng)時(shí)間提供精確位置，但是也容易受到干擾的特點(diǎn)，提供精度比較低的導(dǎo)航信號(hào)。因?yàn)橄到y(tǒng)問(wèn)題，慣性導(dǎo)航不容易受到干擾。當(dāng)慣性導(dǎo)航和gps 兩個(gè)結(jié)合的時(shí)候，當(dāng)gps受到影響以后，慣性制導(dǎo)可以幫助提供記憶和預(yù)測(cè)的功能，這樣就可以消除因?yàn)楦蓴_產(chǎn)生的誤差。當(dāng)消除干擾以后，慣性導(dǎo)航也可以幫助gps接受機(jī)收集gps衛(wèi)星提供的信息。如今比較著名的戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈以及防區(qū)外攻擊武器就是使用這種技術(shù)。慣性導(dǎo)航技術(shù)還在不斷的改

12、進(jìn)，在未來(lái)有可能成為最主要的抗干擾技術(shù)。3.可變功率技術(shù)可變功率技術(shù)就是gps發(fā)射機(jī)可以根據(jù)當(dāng)前的電磁環(huán)境控制和改變信號(hào)功率的技術(shù)?？勺児β始夹g(shù)具體就是當(dāng)電磁環(huán)境比較好的時(shí)候，發(fā)射功率也比較小;當(dāng)干擾方進(jìn)行干擾的時(shí)候，gps發(fā)射機(jī)可以提高發(fā)射信號(hào)的功率保證接收機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)干擾方持續(xù)增加干擾功率的時(shí)候，就可以使用反輻射武器對(duì)其進(jìn)行毀滅。可變功率技術(shù)也是未來(lái)抗干擾技術(shù)的一個(gè)方向，這個(gè)技術(shù)使用非常頻繁。4.其他技術(shù)時(shí)域波技術(shù)，這種技術(shù)就是對(duì)于寬帶干擾進(jìn)行的反制措施。因?yàn)閷拵Ц蓴_盡管比較簡(jiǎn)單，但是和經(jīng)過(guò)偽碼調(diào)制的gps信號(hào)相關(guān)性不強(qiáng)，這個(gè)時(shí)候就可以使用這種技術(shù)進(jìn)行處理。頻域?yàn)V波技術(shù)，頻域?yàn)V波就是面對(duì)

13、窄帶干擾技術(shù)而產(chǎn)生的的抗干擾是技術(shù)。當(dāng)gps接收機(jī)使用陷波技術(shù)消除干擾信號(hào)的時(shí)候，為了對(duì)抗干擾方不斷變化的窄帶問(wèn)題，接收機(jī)的陷波點(diǎn)也必須不斷變化適應(yīng)這種環(huán)境。自適應(yīng)天線。自適應(yīng)天線是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，它是用天線波束來(lái)適應(yīng)不斷不斷變化的環(huán)境。gps接受天線可以接受天線接收方向增益聚集的空間就通過(guò)gps衛(wèi)星位置，當(dāng)出現(xiàn)干擾信號(hào)的時(shí)候，天線可以自動(dòng)用途中產(chǎn)生對(duì)著干擾源的零點(diǎn)，降低干擾的效果。結(jié)束語(yǔ)總而言之，gps系統(tǒng)的干擾和抗干擾是電子對(duì)抗中最重要的技術(shù)，他們不但應(yīng)該在對(duì)抗的技術(shù)上不斷的總結(jié)和改進(jìn)，而且還應(yīng)該明白這些技術(shù)也決定電子對(duì)抗的成功。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)以及制造技術(shù)的升級(jí)，gps系統(tǒng)的干擾和抗干擾技術(shù)的對(duì)抗將會(huì)越來(lái)越頻繁。因此，我們應(yīng)該對(duì)策論貫穿于整個(gè)電子對(duì)抗的整個(gè)過(guò)程。gps 相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)提出新的方法，有效地利用自身的資源，這樣才能發(fā)揮電子對(duì)抗系統(tǒng)的作用。參考文獻(xiàn)1門金柱， 王紅軍， 王建國(guó). application of the repeater jamming technology on ship-to-ship missile penetration%轉(zhuǎn)發(fā)式彈載干擾技術(shù)在艦艦導(dǎo)彈突防作戰(zhàn)中的應(yīng)用j. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)， 2015， 000（001）：42-45.2梅妍玭， 傅榮， 張得才. 一種新型的