星载GPS相关干扰技术研究

星载GPS相关干扰技术研究

论文摘要

随着GPS干扰技术的不断发展,升空干扰已经成为未来的发展方向之一,其中,星载平台的空间GPS干扰具有更广阔的覆盖和控制范围、可以实现远距离的空中乃至天基目标干扰等优势,更应该成为研究的重点。但是,由于星载平台处于特殊的空间环境,干扰信号远距离传播的损耗以及星载平台的能源受限性要求在较小功率代价的基础上实现有效干扰。因此,开展星载GPS相关干扰技术的研究是非常重要的。在分析GPS干扰技术的研究现状及发展趋势,并深入研究GPS技术及GSP干扰技术的基础上,重点围绕星载GPS相关干扰技术进行了深入的研究,主要创新性工作及研究成果如下:(1)通过对空间GPS干扰信号覆盖度的分析以及干扰卫星轨道的分析,从宽波束区域性覆盖角度考虑,设计了两种干扰卫星星座轨道模型。(2)提出了一种星载GPS相关干扰控制机制,在降低干扰所需功率的同时,使干扰信号有效地覆盖接收机的搜索范围,确保相关干扰的实施。(3)提出了两种新的长周期伪码快速捕获算法。(4)提出了一种时间管理策略,从而保证了仿真系统中各个仿真对象之间的数据同步以及仿真时间同步。在此基础上,搭建了基于HLA/RTI的仿真系统,完成关键技术及算法策略的仿真、演示和验证。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 第二章 GPS系统及其干扰机理的研究
  • 2.1 GPS系统的研究
  • 2.1.1 系统组成
  • 2.1.2 GPS信号结构及特性
  • 2.1.3 军用GPS接收机
  • 2.1.3.1 捕获与跟踪
  • 2.1.3.2 辅助引导
  • 2.1.3.3 直接捕获
  • 2.2 GPS干扰机理的研究
  • 2.2.1 GPS干扰技术
  • 2.2.2 GPS阻塞式干扰机理的研究
  • 2.2.2.1 GPS阻塞式干扰原理分析
  • 2.2.2.2 GPS阻塞式干扰效能分析
  • 2.2.3 GPS相关干扰机理的研究
  • 2.2.3.1 GPS相关干扰原理分析
  • 2.2.3.2 最佳相关干扰理论
  • 2.2.3.3 GPS相关干扰效能分析
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 基于星载平台的GPS干扰技术深入研究
  • 3.1 基于星载平台的GPS干扰的优势
  • 3.1.1 GPS干扰平台
  • 3.1.2 星载GPS干扰的优势
  • 3.2 空间环境影响因素
  • 3.3 空间GPS干扰信号覆盖需求分析
  • 3.4 天线及天线波束覆盖性能分析
  • 3.5 GPS干扰卫星轨道分析
  • 3.5.1 轨道与星座
  • 3.5.2 GPS干扰卫星轨道高度的选择
  • 3.6 GPS干扰卫星轨道设计及干扰机搭载卫星分析
  • 3.6.1 GPS干扰卫星轨道设计
  • 3.6.2 GPS干扰机搭载卫星分析
  • 3.7 星载平台与GPS干扰技术的适应性分析
  • 3.8 本章小结
  • 第四章 星载GPS相关干扰控制机制的研究
  • 4.1 星载GPS相关干扰技术分析
  • 4.2 星载GPS相关干扰控制机制
  • 4.2.1 可见星预测
  • 4.2.2 本地码的偏移控制
  • 4.2.3 多普勒控制
  • 4.2.4 估计出的码元相位误差分析
  • 4.2.5 延时控制
  • 4.2.6 功率控制
  • 4.2.7 相关干扰信号生成
  • 4.3 基于C/A码的相关干扰
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 长周期伪码快速捕获算法的研究
  • 5.1 长周期伪码快速捕获算法研究现状
  • 5.2 现有先进算法的研究
  • 5.2.1 XFAST算法
  • 5.2.1.1 算法的功能及流程
  • 5.2.1.2 算法的测试分析
  • 5.2.2 均值算法
  • 5.2.2.1 算法的功能及流程
  • 5.2.2.2 算法的测试分析
  • 5.3 新的长周期伪码快速捕获算法的研究
  • 5.3.1 新的时频域相结合P码快速捕获算法
  • 5.3.1.1 算法的功能及流程
  • 5.3.1.2 算法的捕获时间分析
  • 5.3.1.3 算法的测试分析
  • 5.3.2 新的频域P码快速捕获算法
  • 5.3.2.1 算法的功能及流程
  • 5.3.2.2 算法的捕获时间分析
  • 5.3.2.3 算法的测试分析
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 基于HLA/RTI的星载GPS干扰仿真技术研究
  • 6.1 基于HLA/RTI的仿真控制技术的研究
  • 6.1.1 分布式仿真环境
  • 6.1.2 时间管理策略
  • 6.1.3 数据分发管理
  • 6.2 仿真系统组成
  • 6.2.1 仿真系统的功能
  • 6.2.2 组织模型
  • 6.2.3 通信模型
  • 6.2.4 仿真系统的软硬件环境
  • 6.3 仿真测试
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 GPS相关干扰信号生成技术研究
  • 7.1 相关干扰信号处理器的组成及工作机理
  • 7.1.1 相关干扰信号处理器的组成
  • 7.1.2 相关干扰信号处理器工作机理
  • 7.2 相关干扰信号处理器硬件设计与实现
  • 7.3 相关干扰信号处理器软件设计与实现
  • 7.3.1 主控程序的设计
  • 7.3.2 数据解析子程序的设计
  • 7.3.3 码产生器初始化子程序的原理
  • 7.4 相关干扰信号处理器的测试
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 全文总结
  • 8.1 全文总结
  • 8.2 进一步的工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者从事科学研究和学习经历的简历
  • 攻博期间发表的论文
  • 相关论文文献

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