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。     

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。     

GNSS自适应抗干扰软件研发平台

介绍了我们研制的全球导航卫星系统（GNSS）自适应抗干扰软件研发平台的组成与功能。自适应抗干扰平台主要由数据源单元,抗干扰算法单元,软件接收机单元,定位结果显示单元组成。该平台可用于各种GPS抗干扰算法的验证与比较。该平台目前是基于GPS来开发的,将来也可以用于其它卫星导航系统抗干扰算法的研制。     

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。     

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。     

NAVSTAR自适应可控天线的性能仿真

导航星（NAVSTAR）全球定位系统（GPS）是美国国防部开发的一种导航系统。GPS的主要用途是为军事用户提供高精度的位置和时间数据。虽然扩频技术在GPS中的应用使其具有一定程度的抗人为干扰及非人为干扰的能力，但自适应天线的使用将使抗干扰能力有很大的提高。如果有必要通过天线来抑制干扰，那么，所用的天线与整个干扰源所在的环境有关。为了确定对抑制干扰的要求和测定自适应可控天线在电子战环境中的性能，我们开发了ANABASIS程序。本将介绍信号传播模型和加权矢量的计算，并给出仿真结果的实例。     

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...     

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。     

GPS自适应调零天线

本介绍了有关GPS自适应调零天线的各种研究结果，这些研究是1997年根据MITRE公司倡导的研究计划开展的。根据该计划，MITRE公司已经证明了采用微带片辐射体实现基模和高次模已切实可行，从而能在地平线附近形成一个零点的简单而廉价的自适应天线就应运而生。我们知道，由于在地平线附近的干扰威胁最大，所以对这种天线的研究有很大的实用价值。为了减小GPS微带天线大的后瓣，构建了电阻渐变的若干个接地板，并对其进行了测试。天线就安装在接地板上，而接地板外缘的散射恰恰是使微带天线后瓣变大的原因。采用电阻渐变的接地板的自适应天线后，后瓣可降低10－20dB，因此，这类天线有较好的抗干扰能力。通过按比例缩小模型进行测量和分析所作的种种研究，确定了机载平台对GPS自适应天线抑制干扰性能的限制。我们以典型的1：8比例模型对右旋圆极化GPS天线的方向图进行了测量。为了研究装在巡航导弹上的GPS微带天线对平台的影响，我们也作了大量的电磁分析。通过与测量值的比较，仿真的精度得到了验证。这些研究有助于通过电磁效应定量分析对机载天线阵调零性能的影响。所述的电磁效应涉及平台的有限尺寸及曲率、高路径、蠕缓波以及自适应阵中主阵元与辅助阵元之间的互耦。     

GPS接收中的自适应盲波束形成算法

给出了一种用于对抗干扰的GPS接收盲自适应波束形成算法。该方法基于一种新的解扩器和一阶恒模算法。优点是在形成波束对准期望信号并消除干扰时,不需要直接给出这些信号的DOA（信号来向）信息。计算机仿真结果给出了对抗干扰的性能。     

1995－GPS

1995－GPS谢世杰一、卫星概况1．GPS系统1973年，美国国防部（DoD）将海军的TIMATION计划和空军的721B计划合并为NAVSAR／GPS系统（意即“测时测距／全球定位系统”），开始执行GPS计划。五年后，即1978年2月22日发射第一个实验卫星。11年后，即1989年2月14日发射第一个工...     

徕卡测量系统公司发布面向测量应用和参考站网络的GNSS新技术

2006年4月4日，瑞士徕卡测量系统股份有限公司发布了三种新型传感器，进一步丰富了GPS产品系列，其中包括适合于测量应用的Leica GX1230GG和Leica ATX1230 GG双星系统传感器，以及适合于参考站网络的GRX1200 GG Pro双星系统传感器。最新超高精度的GNSS（全球导航卫星系统）测量引擎，既支持GPS L2C信号，也支持GLONASS卫星。徕卡GNSS解决方案的用户将能接收到比单独GPS系统多达一倍的卫星信号，从而马上受益。此外，它还能够跟踪到各种未来的GNSS信号，例如GPSL5信号和伽利略卫星信号，保证用户的投资回报。     

三星跟踪系统芯片接收机

台湾拓普康（Topcon）定位系统公司新近推出一款名为Paradigm G3 GPS芯片接收机，这种接收机可对GPS、GLONASS和Galileo卫星进行全球信号跟踪，它可接收GPS L1，L2和L5载波频率、C／A码和L2C民用码以及L1和L2频率的P码，它还可以接收GLONASS的L1及L2载波频率、L1及L2C／A码和P码，以及Galileo系统的L1、E1、E2、E5和E6信号。这种芯片接收机具有72个跟踪通道，以低功耗工作。它可用于测绘、建筑测量、商用测绘、民用工程测量、精准农业机械控制、陆基建筑物、摄影测绘和水文测量等工作。     

空时自适应处理中卫星信号互相关峰值偏移分析

将空时自适应处理建模为一个有限冲激响应（FIR）滤波器,分析了空时自适应处理对导航信号的码相位偏移。该滤波器的响应同时取决于信号的频率和入射方向,将滤波器的输出与本地序列进行相关,可求得互相关峰值的偏移量。以GPS中的C/A码为例,针对空时自适应处理中典型的最小方差（MV）和最小方差无失真响应（MVDR）准则进行了仿真实验。结果表明,干扰从低仰角入射时影响范围更大,而MV准则在抑制干扰的同时,带来的互相关峰值偏移较MVDR更加明显。     

GPS消除电子干扰和多路径效应的新方法

GPS信号是比较脆弱的，易受电子干扰和多路径效应的影响。就干扰和多路径效应对GPS的威胁进行了探讨，比较了传统与现代抗干扰技术的优缺点，重点介绍自适应DBF算法在GPS接收机部分的应用，依据是否使用导航辅助信号，将自适应DBF算法分为非盲和盲算法。自适应DBF算法并非万能，要根据接收机用途和具体使用环境，将该算法与时域滤波和频域滤波等技术有机结合起来，才能获得最佳抗干扰效果。     

压制式干扰对GNSS接收机的影响及应对策略

随着GNSS接收机在军事领域的广泛应用,信号抗干扰已成为导航战的主要内容。本文阐述了压制式干扰对接收机信号捕获和跟踪的影响,采用时域滤波、自适应调零、空时联合三种处理方法检验了多个干扰场景下的抗干扰效果,详细分析不同的方案和参数设置带来的不同处理效果,及其对应的硬件实现代价,为研制抗干扰工程样机、提升武器装备在复杂电磁环境下的作战能力提供理论依据。     

单站GPS确定航空重力测量载体运动加速度的方法与结果分析

飞机运动加速度的测量精度是制约航空重力测量技术发展的主要障碍之一。相较于传统动态差分GPS（differential GPS,DGPS）技术,所提方法采用单站测量模式,无需布设地面基准站。首先通过相位历元间差分解得高精度历元间位移序列,然后结合泰勒一阶中心差分获得载体加速度,重点分析了卫星轨道和卫星钟差对加速度估计的影响,结果表明,不同卫星轨道产品对加速度估计影响较小,而卫星钟差采样率对加速度估计的影响很大。结合中国陕西省境内的GT-2A航空重力测量系统飞行实测数据,利用单站法解算的加速度联合重力和姿态数据解算重力扰动结果与DGPS解算的重力扰动符合较好,当滤波长度为100 s时,两者互差优于1.0 mGal。重力扰动交叉点不符值网平差后,均方根（root mean square,RMS）为1.13 mGal。与地面重力实测值比较的结果表明,所提方法与DGPS方法在精度上基本一致,说明单站法标量航空重力测量是可行的。     

GPS抗干扰功率倒置阵算法仿真研究

首先介绍了GPS信号的特点和功率倒置阵的特点，说明在GPS抗干扰中功率倒置阵的实用性。在此基础上采用LMS算法计算功率倒置阵的权值并画出最优加权下的阵的方向图，表明在存在干扰情况下，功率倒置阵能自动在干扰方向形成方向图零陷，从而达到抑制干扰的目的。     

三维AOA/TDOA被动定位及其迭代融合算法

对辐射源的三维被动定位是电子支持测量系统（electronic support measure system，ESM）的重要内容，特别是在军事上，是侦察定位、监视监测的重要方面。到达时间差（time difference of arrival，TDOA）、到达角度（angle of arrival，AOA）是被动雷达普遍采用的两种定位方法。本文基于分别安装于不同运动平台上的两个传感器的AOA和TDOA测量，给出了迭代最小二乘（iterative least squares，ILS）融合算法。其中，传感器的位置、速度以及状态等参量由集成GPS／INS系统估计得到，AOA／TDOA测量方程由运动平台的位置、姿态以及传感器的AOA、TDOA测量数据构成。本方法首先将ISL用于对两个传感器的AOA融合，然后将得到的估计结果作为AOA／TDOA的ILS融合的初始值。仿真结果显示采用AOA／TDOA融合算法，使定位精度得到有效提高。     

GPS数据处理中的质量控制问题

一、GPS测量的误差来源 GPS测量误差来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。按误差性质可分为系统误差和偶然误差。偶然误差包括信号的多路径效应；系统误差包括卫星的星历误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等。系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性讲都要比偶然误差大的多，它是GPS测量的主要误差源。同时系统误差有一定的规律可循，可采取一定的措施加以消除。