机载GPS自适应天线阵的测量结果

共形安装的机载GPS自适应天线阵的性能会受到阵列单元和飞机机身之间相互作用的影响。本文将介绍安装在比例为1：8的F－16飞机模型机身上的7单元微带贴片天线自适应阵列的设计和测量结果，以便评估这种天线阵与飞机间的相互作用及其在将多部宽带干扰机调零时对阵列性能的影响。自适应天线阵工作在12.6GHz的频率上，带宽为160MHz，分别是GPS L1频率和带宽的8倍。所有7个单元的远场天线方向图均在近场天线范围内的成比例频段上作了测量。为了更好地了解机体对天线方向图的影响，我们还将对隔离微带贴片单元测出的方向图与根据OSU－NEWAIR程序（code)计算出的天线方向图作了比较，OSU－NEWAIR程序使用均匀衍射理论来分析天线与机身间的相互作用。比较的结果表明，测量得的方向图和计算出的方向图之间具有良好的一致性。从这些缩比模型测量中收集的数据正在用来测试MITRE（麻省理工学院研究小组）开发的时空自适应调零算法在多部宽带干扰机相对飞机不同取向时的有效性。为了证明这种阵列在有两部窄带干扰机时使用简化直接矩阵求逆算法的调零能力，我们还进行了一些测量。测出的自适应阵列方向性图与理论上的预测十分吻合。文章还阐明了缩比模型测试的优点，以验证机载自适应阵列的调零性能。     

GPS宽带自适应阵调零技术

军用GPS系统必须能在敌方干扰时工作。由于附近干扰机和远距离卫星源之间存在巨大的功率差，所以GPS信号的扩频增益对实现抗干扰（A／J）保护能力是不够的。本提出了采用自适应天线调零系统来实现附加的抗干扰（A／J）保护能力，但是目前的系统，如AB－1就不能抑制与安装在飞机上阵列相关的近场多径干扰。本分析了GPS调零时空自适应（STAP）波束形成器的设计，包括STAP处理器对GPS位置计算的影响，该位置通过测量不同卫星信号的到达时差（TDOA）来计算。本提出了两种新疑结构，其性能通过在1：4比例大小的F－16飞机上进行的多次测量来模拟确定。     

两种GPS天线阵列抗干扰算法研究及仿真

介绍了自适应天线阵列信号响应的数学描述,论述了在GPS抗干扰应用中广泛采用的基于最小均平方（LMS）的自适应算法的原理和实现过程,并对算法进行了仿真。提出了一种优于LMS算法的自适应数字波束形成（DBF）技术,推导出了其最优权系数矢量的计算方法,并对该算法进行了仿真。仿真结果表明：4阵元LMS的自适应调零算法对于单干扰的抑制和双干扰的抑制都达到了较好的效果,同时也体现了该算法零陷的优点。     

采用调零天线阵测向解GNSS姿态仪的整周模糊度

由多个单元天线组成的GNSS调零天线阵通常用于在大功率干扰信号来波方向上形成天线波束方向图零点,以此来抗压制性干扰。采用此调零天线阵所自然形成的二维短基线,按照电子侦察中多基线干涉仪测向原理,通过短基线的相位差测量值来解GNSS姿态仪长基线的相位差模糊,从而实现了GNSS姿态仪的整周模糊度的实时解算。该方法通过GNSS姿态仪与调零天线阵的组合应用,不仅提高了解模糊的性能,而且增强了整个系统抗干扰反欺骗的能力,从而为GNSS姿态仪和调零天线的拓展应用提供了重要参考。      

自适应调零天线技术在组合导航抗干扰中的应用

目前GPS／INS制导控制技术已成为精确制导武器的核心技术。根据GPS导航的特点及GPS／INS制导机理,对压制式干扰对GPS接收机的影响进行了分析,并分析了采用自适应调零天线技术来提高GPS／INS组合式导航抗干扰能力的有效性。     

一种GPS自适应天线的设计和实现

微带天线是一种实用性很强的GPS天线,目前,它在很多领域正逐渐取代其他形式的天线。由于自适应天线阵技术可增强系统的抗干扰能力而受到了人们的关注。对GPS自适应天线阵设计了天线单元,给出了仿真和实验测试结果。结果表明：该设计得到了理想的结果,具有很好的实用价值。     

基于Matlab的自适应调零天线建模与仿真

自适应调零天线应用于GPS系统中,能有效提高接收机在复杂电磁环境中工作的可靠性。介绍了四种自适应算法,进行了算法原理分析,采用matlab进行了计算机仿真,最后通过仿真试验对各种算法的性能进行了比较。     

自适应调零天线GPS抗干扰技术研究简析

GPS在现代高技术条件下的局部战争和人们的日常生活中的重要性日益明显，从军用和民用方面考虑均有必要研究各种有意的和无意的对GPS的干扰，以及相应的抗干扰技术。从空域处理出发给出了一种自适应天线调零干扰抑制方案，并分析了相应的技术难点和可行性，该方案可以有效地抵消干扰，同时具有很高的推广应用价值。     

航空重力测量的若干具体应用技术

航空重力测量涉及到诸多具体应用技术，如GPS星历的选用、地面GPS基准站的布设、GPS采样率的设定、机载GPS接收机前后天线的比较与综合处理及测线布设等。本文利用某航空重力测量实测数据，对上述具体应用技术进行了分析与研究，并得出了若干初步结论。     

GNSS调零抗干扰天线的反欺骗性能分析

为分析全球卫星导航系统(GNSS)中存在欺骗干扰的场景下调零抗干扰天线的反欺骗性能,推导出在快拍数有限的情况下,功率倒置(PI)算法利用调零天线处理后输出真实信号和欺骗信号功率的理论公式.详细分析了欺骗信号到达天线阵口面的功率对真实信号和欺骗信号输出功率的影响,通过欺骗抑制比这一指标来衡量PI自适应调零天线的反欺骗性能...     

机载三线阵CCD摄影中心轨迹及姿态拟合的半参数法

只要给出摄像瞬间摄像中心的位置和摄像平台的姿态,通过机载三线阵CCD获取的影像就可以直接解算地面点坐标。拟合摄像中心的位置函数和摄像平台的姿态函数是机载三线阵CCD摄影测量的最基本问题。针对由GPS/INS得到的摄像平台位置和姿态观测值,提出了半参数拟合法。模拟计算表明,这种方法可以有效地克服对飞行轨迹及姿态的先验数学模型的模型误差,从而达到较高的精度。     

机载GPS天线与航摄相机偏移测定方法及相关问题的讨论

在GPS辅助空中三角测量中，机载GPS接收机天线与航摄相机摄影中心之间的偏移向量测定是一项重要的工作，本文介绍了两种测量偏移向量的方法，并对偏移向量测定和转换中所涉及的有关问题及GPS辅助空中三角测量区域网平差对偏移向量测定精度的要求进行了讨论。     

机载三线阵传感器航空摄影测量的坐标转换方法研究

由于机载GPS获取的数据是WGS84坐标系,定向测图时首先要进行坐标转换。本文讨论了7参数平面转换模型与GPS水准测量拟合高程异常的方法,研究了数字航空摄影测量的像控点布设问题,并对数字航空摄影测量只在测区四角布设控制点即可满足空三精度要求的观点进行了分析。实验结果表明,机载三线阵航空摄影测量中高精度的7参数转换与似大地水准面精化成果是获取高精度空三的前提。     

GPS调零天线的功率最小化技术

本文研究分析了调零阵列天线的性能，该天线采用了亚梯度搜索功率最小化技术以及LMS相关的功率最小化方法。本文也给出了这些算法在静态和动态环境下获得希望性能所需的条件。本文介绍了一种基于亚梯度的调零算法，其模拟结果表明采用这种算法能够在静态情况下获得一个已知的最佳解。接着，本文又列出了通过功率最小化技术来调零的LMS相关方法的方程式。本文还给出了在静态结构中采用LMS相关方法的模拟结果，进而与亚梯度搜索方法和最佳解进行了比较。然后，本文研究了两种算法在动态情况下的性能，在这种动态情况中，天线阵列能够针对干扰很快地改变其指向。     

导航接收机线性阵列天线抗多径方法

本文提出一种导航接收机最小方差抗多径方法,针对均匀线阵空时二维滤波器结构,推导出权值求解公式,能使天线接收方向图在干扰信号的到达方向上形成窄的零陷,同时对地面反射的有用信号多径方向自适应地形成零陷。仿真结果验证了本文空时滤波结构抑制多径信号的有效性。算法可以应用在车载、机载、弹载抗干扰导航接收机设备,适应实际环境中存在复杂干扰以及多径信号等情况。     

机载GPS天线相位和多径误差的特征

在机载GPS应用中，机载天线的厘米级相位误差可能会影响结果，而且飞机结构本身甚至会产生更大的多径误差。本介绍了用以表征机械天线误差的方法，其方法就是对短基线进行几天的测量，从而制作一张误差图，它是卫星相对于飞机机身方向的一个函数。校正模型是根据一组载波相位余数来开发的。该模型的效能使用独立的一组测试数据来验证。这种天线的校正应当会改善飞机垂直加速度的估计性能。     

机载三线阵CCD影像外方位元素曲线拟合的最小二乘法

机载三线阵CCD摄影测量系统与GPS/INS联合工作,可通过GPS/INS的观测值求出工作期间任意时刻摄影中心的位置和姿态。本文认为GPS/INS所给出的观测值是有误差的,提出了采用曲线拟合的最小二乘算法拟合机载三线阵CCD影像外方位元素的变化,还引入了函数连续和平滑的约束条件,求解任意时刻的外方位元素。然后依据共线方程恢复像片与被摄地面之间的关系。此外,还对解算方法进行了简单的模拟计算。     

GPS偏心分量对直接地理定位精度的影响分析

根据POS辅助航空摄影测量直接地理定位原理,本文从机载GPS天线相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发,建立了POS系统摄站坐标观测值方程,并研究了飞机姿态变化对GPS偏心分量的影响情况。通过试验,分析了GPS偏心分量变化对直接地理定位精度的影响,结果表明GPS天线安装时应尽量靠近航摄仪投影中心以减小定位误差;此变化对地面点安置精度影响不大,仍可满足1∶2 000比例尺丘陵地地形图测图精度等级。     

GPS偏心分量对直接地理定位精度的影响分析

根据POS辅助航空摄影测量直接地理定位原理,本文从机载GPS天线相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发,建立了POS系统摄站坐标观测值方程,并研究了飞机姿态变化对GPS偏心分量的影响情况.通过试验,分析了GPS偏心分量变化对直接地理定位精度的影响,结果表明GPS天线安装时应尽量靠近航摄仪投影中心以减小定位误差;此变化对地面点安置精度影响不大,仍可满足1∶2 000比例尺丘陵地地形图测图精度等级.     

小型化低成本抗干扰GPS天线的开发

美国陆军CECOM正在开发一种低成本GPS抗干扰天线，这种天线也称为小型化低成本抗干扰GPS天线（SAAGA），用于地面车辆和直升机等平台。SAAGA产品将在有大量宽带和窄带干扰信号的条件下提供30dB的附加抗干扰保护能力。SAAGA的计划目标就是抑制多达10个干扰信号（其中宽带3个，窄带7个），而且可以批量生产，单位生产成本只有4000美元。SAAGA的性能价格比目标可以通过采用一种新的全数字天线时空处理技术和一种可行的低成本天线生产技术来实现。结果较简单的低成本SAAGA可以减轻窄带干扰的威胁，它将使用常规固定辐射方向图天线（FRPA），而且可以批量生产，生产成本为1000美元。两种SAAGA产品将进行野外测试，而且将由陆军对安装在UH－60A直升机平台上的情况进行评估。本介绍了SAAGA天线阵设计和抗干扰处理技术的一些新特点，并给出了实验测试结果、分析和模拟性能数据，进而提出了陆军野外测试和评估计划。SAAGA研究和开发计划的重要性在于它克服了用于减轻干扰的自适应天线成本高的特点，从而使得GPS抗干扰技术无论对军用GPS用户还是对民用GPS用户都能买得起。