gps的干扰与抗干扰

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1、在当今世界上，美国拥有全球定位卫星的控制权，其大多数精确制导武器都采用了GPS全球定全系统制导方式，并且还利用惯性导航系统(INS)进行弹道较正。导弹发射后，GPS系统会立刻对其飞行方向进行导引，使其向首目标飞去。在导弹飞行期间的某一特定时间里，弹载GPS接收机接收来自GPS卫星群即时传来的位置修正信息，并把它们传递给弹载的INS系统，以调整导弹的飞行路线。因此精确制导武器能够在防区外以较高的精度攻击预定目标。此外，这类导弹还具有全天候作战能力。从1991年的海湾战争到1999年的科索活战争，这种要用GPS/INS制导的“灵巧”导弹无不显示出其在现代

2、战争中的重要地位，故已经成为同代战争的首选武器，是一类克敌制胜的杀手锏武器，也是政治家们达到其政治目的的重要工具。但GPS系统却易受低成本低技术干扰装置的影响，从而使导弹偏离飞行航线，误炸目标，导致不必要的政治影响。为了保证导弹能精确打击目标，迫使武器设计者重新考虑导弹制导系统防护问题。GPS受到的潜在威胁美国政府、工业部门和学术界对GPS受干扰的问题进行了大量研究和模拟，提出即使没有掌握先进技术的敌方也能容易、快速、廉价地制造和使用许多GPS干扰机，以摧毁依靠GPS制导的美国武器和其它平台。如1994年9月，在约翰霍普金斯大学应用物理实验室举行的一

3、次航空航天工程师和其它专业人员的研讨会上，首次公开展示了一种得烟盒大小的自制干扰机，它采用12伏电池作动力，产生100毫瓦的输出功率，通过一根细小的全向天线发射信号。据设计者称，该装置足以干扰半径16公里范围内的任何采用CA编码的GPS接收机。俄罗斯设计的廉价GPS干扰机现在到处可以买到，甚至可通过因特网采购到这种装置。这种干扰机重3-10公斤(不含电池)。价格低于5万美元，能对美国现有GPS系统的四个频段实施有儿干扰。美国武器库中现有的大部分导弹都易受GPS干扰的影响，这些导弹包括:增强型“杰索”、增强型高速反辐射导弹、AGM-130、“斯拉姆”-

4、ER、装有GPS的“鱼叉”、陆军战术导弹系统、“杰达姆”以及增强型GBU-15。奇怪的是，美国对现有的导弹没有作高抗干扰技术的改进。其主要原因有三点，首先是经费，尽管改进现存导弹的费用仅占导弹制造成本的很少一部分，但研究高抗干扰防护技术的总经费却高的惊人;其次，尽管干扰装置实际上可以买到或易于制造，但对今还没有出现干扰导弹GPS制导信号的潜在对手;第三，美国军事官员中仍保留这样一种自信的观念:现存导弹有效对付所有潜在的敌人。GPS制导的固有弹点对于一些飞行时间长的GPS制导导弹来说，很易受干扰，在干扰有效的情况下根本无法收到GPS制导信号。在导弹飞行

5、的最初阶段，当制导系统以CA编码信号工作时，一般来说，24分贝以上的干扰就足以封锁GPS信号;当导弹的制导系统转变成Y编码模式时，干扰/信号比为54分贝以上的信号就足以干扰制导系统。在导弹飞行的末段，干扰信号可能会阻止导弹到达目标“框”中，在这种情况下，即使导弹还具有其它弹载导引系统也已不能再将其导向预定的目标点。美国目前还没有要求对防区外导弹制导系统进行防护GPS干扰方面的改进，这类导弹仍源源不断地进入美国武库，但都没有采用任何防干扰措施。干扰的影响对于装有GPS/INS复合制导系统的导弹，当GPS接收机在导弹飞行的任意点上受到干扰时，那么该导弹在

6、整个干扰阶段只能保持“惯性滑移”，其飞行弹道由不太精确的INS系统导引。产生干扰的时间越早，导弹距目标的距离越远，其偏离预定攻击目标的误差就越大，将严重影响其攻击精度。如果导弹在处于接收GPS信号的初期就被干扰，那么即使干扰发射机的功率较低，它也能在960公里范围内影响导弹的制导系统工作;如果导弹在其GPS跟踪阶段受到同样功率干扰信号的干扰，那么干扰发射机的有效干扰距离则约45公里。目标美国大多数导弹都装有可承受54分贝干扰/信号比的军用制式GPS接收机，这些导弹非常容易受很低功率干扰机的干扰。但是，不是所有的防区外导弹都会受到同等程度干扰的影响，根

7、据它们攻击的轨迹，某些较近程武器，如空军/海军“杰达姆”联合直接攻击弹药，受电子干扰的影响较小，但是，远程导弹系统(“斯拉姆”-ER、“杰索”以及“战斧”BLOCKIII)的GPS系统如果遭受敌方的干扰，将可能最终偏离其所攻击的目标。GPS/INS复合制导存在的问题当GPS/INS复合制导装置中的GPS接收机受干扰时，导弹只能由不太精确的INS系统进行飞行导引，除非GPS系统还能间断地获得位置更新数据外，否则导弹的制导系统不能补偿INS系统的固有“偏移”误差。INS的精度一般以每小时偏移的角度来表示，在完全依靠INS系统导引的情况下，其偏移率越上，导

8、引的精度就越高。当INS的偏移率为每小时1度时，对近程短时间飞行的武器(如“杰达姆”)来说，其影响可忽略不计