基于欺骗式动目标的SAR干扰技术研究

针对军事运动目标的保护问题，提出了基于欺骗式动目标的SAR干扰方法，该方法根据收到的雷达信号，调制不同的散射强度和位置信息，模拟产生多个虚假的运动目标，避免了静止场景不能干扰动目标成像的缺点。分析了雷达位置确定误差对欺骗式动目标干扰效果的影响，给出了一种干扰机的布阵方法。仿真证明，欺骗式动目标干扰方法可以达到保护运动目标和向被干扰雷达提供虚假信息的目的。     

TEXBAT场景的GPS接收机授时欺骗影响分析

针对目前有关GPS欺骗干扰技术的研究较少涉及GPS时间欺骗干扰,且因实验条件限制,难以构建与重放实际欺骗场景,因此不同场景GPS时间欺骗对目标接收机影响仍不明确的问题,基于TEXBAT(Texas Spoofing Test Battery)提供的3组不同场景GPS时间欺骗数据集,建立了GPS时间欺骗模型,分析了欺骗过程中存在的两种相位对齐模式对欺骗行为的影响;利用自编软件对采集的欺骗场景的原始高保真数字实时数据进行数据处理,分别得到目标接收机受欺骗与未受欺骗时的接收机钟差及钟差变化率、多普勒频率与载噪比、载波相位与接收机天线位置随时间的变化情况;深入分析了不同场景GPS时间欺骗对目标接收机的影响。实验结果表明,不同场景GPS时间欺骗将从不同角度有效影响GPS定时结果,所得结论将为GPS时间欺骗与抗欺骗技术提供重要参考。     

基于蚁群算法的干扰源优化设计技术

在电子对抗新形式的战争中,对卫星导航实施有效的干扰将会极大程度地削弱敌方作战能力。若要对特定区域实施有效的干扰,干扰源的部署方案选择至关重要。为取得理想的干扰效果,本文结合压制式和欺骗式干扰原理以及现代战争的特点,对卫星导航干扰源部署问题进行建模,在干扰源部署方案中选取任务区域干扰效益和平均危险指数作为衡量特定部署方案下干扰能力的指标,建立多目标组合优化模型,并运用蚁群算法优化部署方案。通过仿真分析表明,混沌蚁群算法能有效对干扰源部署方案进行优化,实现对卫星导航的有效干扰。      

一种卫星钟差异常精确探测的两步法策略

针对卫星钟差数据中的粗差和钟跳两类异常进行精确探测,提出使用历元单差算法和拟准检定法相结合的两步法策略,第1步,依据钟跳和粗差在历元单差序列中不同表现特点,采用历元单差法探测疑似钟跳点并剔除部分粗差;第2步,对按疑似钟跳分段的数据使用拟准检定法精确探测粗差。通过模拟数据算例阐述钟差异常探测过程并进行性能分析,通过实测数据进行算法有效性验证,结果表明,仅使用历元单差法能有效探测疑似钟跳点和部分粗差,其探测的疑似钟跳点包含了真实钟跳;使用两步法既能有效规避钟跳影响,又能精确探测小粗差,探测能力接近底噪的2倍中误差。     

基于支持向量机的特定目标检测方法

提出了运用支持向量机进行目标检测的方法。通过对航空影像中的军事目标和自然背景两类样本进行学习，支持向量机检测方法建立了针对目标和非目标有效区分的识别模型，该模型能够对航空影像中所有的区域进行快速的检测和识别，检测到所有感兴趣的人造军事目标。试验表明，该方法快速、高效且具备一定的鲁棒性。     

基于最优权组合方法的北斗卫星钟差预报

基于北斗卫星全球服务开通运行,北斗精密定位与导航中钟差预报至关重要。本文深入研究灰色模型与神经网络模型钟差预报之后,通过最优权组合方法将二者有效的结合,最优权组合模型融合二者预报模型的优点,实现北斗钟差精准预报。最后,以北斗钟差数据为例,通过北斗三种卫星携带的原子钟,建立最优权组合钟差预报模型,确定组合模型中单模型的权重值,最终预测钟差结果验证了该组合模型预报精度高于单模型,该组合模型对北斗钟差预报具有适用性与有效性。     

星载双频GPS二次周跳探测方法研究

在利用W-M宽巷组合进行周跳初步探测的基础上,加入了新方法进行二次周跳探测。该方法通过利用来自同颗GPS卫星的无电离层影响L3组合相位观测值在相邻历元间的变化量与dm级精度的先验轨道坐标,计算得出星载GPS接收机历元间的钟差变化值。对于存在周跳的载波相位观测值,其计算结果会与同历元其他无周跳观测值解算的钟差变化量存在较大差异。实验结果表明,二次探测可以发现新的周跳并对初步探测结果进行检核。     

利用旋转天线载波相位双差进行欺骗干扰检测技术

有效的欺骗干扰检测,是卫星导航接收机实施欺骗干扰抑制,防止产生错误定位、测速和定时信息的前提。提出了一种基于旋转天线载波相位双差的卫星导航接收机欺骗干扰检测技术,在对接收机天线匀速旋转时输出载波相位测量值进行平动消除和非相关差分处理后,利用广义似然比检验实现了对单一发射天线输出欺骗干扰信号的检测。进一步分析了旋转半径、转速和数据长度对检测性能的影响,指出增加数据长度是提升检测性能的必然选择,并定义了比较全局检测性能和限制检测性能下降的检测盲区。最后,通过蒙特卡洛方法进行了仿真验证,结果验证了所提检测方法和检测性能分析的正确性。     

一种北斗卫星钟差短期预报组合方法

针对北斗卫星钟差预报研究较少的情况,基于灰色模型与BP神经网络模型,构建一种全新的组合预测模型. 该组合钟差预测模型通过最优权方法有效结合两种单一模型的优点,实现北斗钟差的短期预报. 最后,以北斗三种型号卫星所携带的原子钟数据为例,计算出每种单一模型的权重,通过构建最优权预报模型实现了钟差的短期预报,预报结果优于两种单一模型,证明了该组合预报模型在钟差短期预测方面有效性与适用性.      

数据预处理对最小二乘支持向量机预报钟差的影响

分析在基于最小二乘支持向量机的卫星钟差预报中样本数据预处理的必要性,列举了归一化、标准化和相邻历元一次差3种数据预处理方法。然后结合实例,对比分析不同数据预处理方法对基于最小二乘支持向量机的钟差预报精度的影响,得出不同方法对钟差预报精度的影响不同,其中,基于一次差方法的预报精度最高。最后,将基于一次差方法的最小二乘支持向量机预报模型与常用的二次多项式模型和灰色系统模型进行比较,结果表明,最小二乘支持向量机模型的预报效果明显优于两种常规模型。     

导航战中的分布式GPS干扰技术

分析了导航战中主要的GPS干扰与抗干扰技术，针对单一干扰源干扰GPS存在的问题，结合干扰目标区域的环境特征，提出了分布式GPS干扰技术，研究分析了分布式GPS干扰技术的布设规划算法以及干扰效果分析仿真评估算法的主要功能。     

基于循环相关函数的北斗卫星导航抗干扰算法

当前国内外卫星导航信号空域抗干扰技术,或者需要信号到达角(DOA)信息,或者需要参考信号先验信息,或者会对导航信号和干扰同时抑制,无法形成最优的输出信干噪比(SINR),或者仅对白噪声干扰有效,无法抑制人造干扰。针对上述问题,本文提出了基于循环平稳特性的北斗抗干扰盲波束形成新算法。本文首先分析了人造干扰和北斗信号的循环平稳特性,基于此分析构造了新的盲波束形成算法的代价函数,并采用了拉格朗日方法推导了算法的解。该方法无需DOA和参考信号先验信息,可以形成阵列增益,得到最优输出SINR,可以同时抑制宽带白噪声干扰和人造调制干扰。理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性。      

基于信号模拟器的接收机抗干扰测试方法研究

为了衡量导航终端接收机的抗干扰性能,满足产品测试需求,针对干扰信号的复杂特点,研究了导航终端接收机的抗干扰性能测试方法。针对几种典型的干扰信号进行分析和仿真,得到最佳干扰效果。同时利用软件的信号模拟发生器,改变干扰类型、干扰强度以及干扰频段,对卫星导航软件接收机的抗干扰能力进行了测试,仿真实验验证了测试方法的可行性。     

附加运动学约束的BDS抗差UKF导航算法

针对城市复杂环境中单一BDS导航受多路径（multipath,MP）和非视距（non-line-of-sight,NLOS）信号干扰导致精度下降的问题,提出一种附加运动学约束的抗差无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter,UKF）算法。该算法基于新息向量构造等价权函数,克服了位置及接收机钟差初值不准确引起的抗差性能下降问题。同时,利用载体的近似运动方向和高程约束,进一步增强滤波解。实测车载试验结果表明,本文方法可有效抑制MP和NLOS信号的干扰,提高城市环境中的BDS导航精度。     

GPS Solutions: Closed Forms, Critical and Special Configurations of P4P

P4P is the pseudo-ranging 4-point problem as it appears as the basic configuration of satellite positioning with pseudo-ranges as observables. In order to determine the ground receiver/satellite receiver (LEO networks) position from four positions of satellite transmitters given, a system of four nonlinear (algebraic) equations has to be solved. The solution point is the intersection of four spherical cones if the ground receiver/satellite receiver clock bias is implemented as an unknown. Here we determine the critical configuration manifold (Determinantal Loci, Inverse Function Theorem, Jacobi map) where no solution of P4P exists. Four examples demonstrate the critical linear manifold. The algorithm GS solves in a closed form P4P in a manner similar to Groebner bases: The algebraic nonlinear observational equations are reduced in the forward step to one quadratic equation in the clock bias unknown. In the backward step two solutions of the position unknowns are generated in closed form. Prior information in P4P has to be implemented in order to decide which solution is acceptable. Finally, the main target of our contribution is formulated: Can we identify a special configuration of satellite transmitters and ground receiver/satellite receiver where the two solutions are reduced to one. A special geometric analysis of the discriminant solves this problem. ? 2002 Wiley Periodicals, Inc.     

一种捷变调频斜率极性和限幅相结合的SAR抗干扰方法

针对合成孔径雷达（SAR）系统面临的场景散射等干扰无法使用传统时、空、频域技术抑制的问题,提出了一种基于线性调频（LFM）信号调频斜率极性捷变和限幅过程相结合的抗干扰方法。该方法首先在慢时间域捷变雷达发射信号的调频斜率极性,其次在接收脉冲后首先对转发的干扰信号进行匹配、限幅,然后在逆滤波之后正常成像。仿真验证了捷变方法的抗干扰性能。     

Influence of clock jump on the velocity and acceleration estimation with a single GPS receiver based on carrier-phase-derived Doppler

Since the Selective Availability was turned off, the velocity and acceleration can be determined accurately with a single GPS receiver using raw Doppler measurements. The carrier-phase-derived Doppler measurements are normally used to determine velocity and acceleration when there is no direct output of the raw Doppler observations in GPS receivers. Due to GPS receiver clock drifts, however, a GPS receiver clock jump occurs when the GPS receiver clock resets itself (typically with 1 ms increment/decrement) to synchronize with the GPS time. The clock jump affects the corresponding relationship between measurements and their time tags, which results in non-equidistant measurement sampling in time or incorrect time tags. This in turn affects velocity and acceleration determined for a GPS receiver by the conventional method which needs equidistant carrier phases to construct the derived Doppler measurements. To overcome this problem, an improved method that takes into account, GPS receiver clock jumps are devised to generate non-equidistant-derived Doppler observations based on non-equidistant carrier phases. Test results for static and kinematic receivers, which are obtained by using the conventional method without reconstructing the equidistant continuous carrier phases, show that receiver velocity and acceleration suffered significantly from clock jumps. An airborne kinematic experiment shows that the greatest impact on velocity and acceleration reaches up to 0.2 m/s, 0.1 m/s² for the horizontal component and 0.5 m/s, 0.25 m/s² for the vertical component. Therefore, it can be demonstrated that velocity and acceleration measurements by using a standalone GPS receiver can be immune to the influence of GPS receiver clock jumps with the proposed method.     

卫星导航接收机抗欺骗干扰方法研究

在分析各种可能的欺骗干扰方法的基础上,研究了欺骗干扰信号的特性,并从信号体制设计和接收机信号处理两个不同层面提出了一系列通用的抗欺骗措施,可直接用于关键民用基础设施GNSS接收机的抗欺骗设计。