第7章 导航对抗技术

1、第7章 导航对抗技术106Ø导航对抗则是研究应用电子战手段使导航功能低效或失效的一种战术行动，它对未来战争中夺取信息优势具有十分重要的意义107（1）卫星导航系统Ø卫星导航从某种意义上说是将导航台搬到了卫星上，由卫星向地球连续发射信号，信号载有卫星的实时位置与时间信息。地球上任何一个用户接收到卫星信号时，根据接收时间与卫星发射时间的差，便能算出其与卫星的距离（伪距）。卫星的离地高度约两万千米，因此抗毁性将高于地面导航台。卫星导航设有保密的军用码和公开的民用码，军用码的精度和抗干扰能力均比民用码高。目前主要的卫星导航系统有美国的GPS和俄罗斯的GLONASS系统。108

2、16;ØØGPS技术ØØGPS又称为全球定位系统（Global PositioningSystems）GPS技术的特点：µ 特点一：观测站之间无需通视µ 特点二：定位精度高µ 特点三：观测时间短µ 特点四：提供三维坐标µ 特点五：操作简便µ 特点六：全天侯作业1092、组成ØØØ地面控制部分地面监控系统空间部分GPS卫星星座用户设备部分GPS信号接收机空间部分用户部分地面控制部分110（1）地面控制部分地面监控系统ØØØ每颗GPS卫星所

3、播发的星历，是由地面监控系统提供的卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准GPS时间系统。111（2） 空间部分GPS卫星ØGPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发出的导航电文，实时的计算出测站的三维坐标位置，甚至三维速度和时间112GPS卫星的主要作用ØØØ接收地面注入站发

4、送的导航电文和其他信号接收地面主控站的命令，修正其在轨运行偏差及启用备用设备等连续地向用户发送GPS卫星导航定位信号，并用电文的形式提供卫星的现势位置与其他在轨卫星的概略位置GPS卫星关键在于卫星的寿命要长，时间精度要高；主要设备：原子钟（2台铯钟、2台铷钟）、信号生成与发射装置113ØØ(3)用户设备部分GPS信号接收机Ø用户设备部分 GPS信号接收机及相关设备µ 接收、跟踪、变换和测量GPS信号的设备µ 多数采用石英钟µ GPS接收机：能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的卫星信号接收设备114GLONASS系统Ø

5、16;Ø系统空间部分也由24颗卫星组成。它们均匀地分布在高度为18840-19940千米的3个等间隔的近圆轨道上，轨道倾角为64.8°，运行周期为11小时15分钟，频段为1602.41615.5兆赫GLONASS的地面控制系统由1个控制中心和1个指令跟踪站网络组成。跟踪站跟踪可视卫星，并遥测所有卫星，进行测距数据采集和处理，并向各卫星发送控制指令导航信息接收机至少接收4颗卫星发射的导航信息，并测量其伪距和伪距变化率，同时从卫星信号中提取并处理导航电文。处理器对这些数据进行处理，并计算出接收机天线的三维位置、三维速度和精密时间信息115（2）光学陀螺捷联式Ø

6、6;Ø捷联式惯性导航系统中没有平台，陀螺直接固连在运载体上，因为没有平台对运载体运动的隔离，机电陀螺是不便使用的，而要用光学陀螺。20世纪80年代初期，环形激光陀螺捷联惯性导航达到了导航级平台式惯性导航的精度。由于可靠性大为提高，从此，逐步在航空中取代了平台式惯性导航，90年代逐渐用到了军舰上。进入90年代中期，另一种光学陀螺投入使用。这种陀螺是光纤陀螺，它与激光陀螺的原理类似，只是光束在光纤线圈中传播，因此光路更长，使陀螺体积减小，重量减轻，价格降低。116（3）组合导航系统ØØ主要是GPS与惯性导航系统构成的组合系统。组合导航的好处是，由于系统的精度基本上由G

7、PS来决定，所以对惯性导航的精度要求可以低一些，而不同精度的惯性导航价格相差很大，所以组合结果降低了导航系统的成本。GPS可以帮助惯性导航进行空中对准，这就加快了军事反应速度。惯性导航可以用其速度输出对GPS接收机进行辅助，提高抗干扰能力。ØØ117（4）联合战术信息分发系统ØØØ是一种用于三军联合作战的通信、导航和识别集成系统。它本质上是一个无线通信网络，采用了同步时分多址接入方式。其导航功能是一种相对导航。这是因为作为校正基准的信息是成员间的相对距离，所产生的导航信息是相位置，而作战指挥和作战配合需要的正是这种相对位置分布。当然，如果有的系

8、统成员是地理位置谁确已知的，比如是固定地面设施，这种相对导航便与地理导航联系了起来。1183、现代战争对导航的要求ØØØØØ（l）全球覆盖（2）提供实时位置、速度与时间（3）高的精度（4）安全性（5）用户设备无源工作和用户数1197.2 导航对抗Ø导航战可分为攻击性导航战和防御性导航战。µ 攻击性导航战的目标是在有限区域内使GPS系统失去能力，而在世界其他地区则不受影响。这可以通过改变卫星广播方案和干扰技术来实现。µ 防御性导航战的目的则是防止敌方使用这些攻击性技术来干扰己方和友军的卫星导航业务。120卫星无线电导

9、航侦察系统组成ØØØØ天线与伺服系统主要用来动态跟踪和瞄准导航卫星，达到高增益接收的目的；前置放大提供馈线损耗补偿以提高接收机的灵敏度；接收机完成对信号的外差处理，给后级提供具有稳定中频和良好质量的输出信号；处理终端主要完成信号的检测和系统控制，它包括高速缓存、高速信号处理单元、计算机等部分121卫星导航干扰系统原理框图122ØØØØØØØ射频放大部分是将接收的信号作适当放大，并进行滤波，将射频信号下变频到一个合适的中频模数转换单元将模拟信号转换成数字信号存储器存储采样下来的信号数字信

10、号处理单元用来完成对直扩信号的检测、分析所需的高速运算任务频率引导单元是将侦察系统得到的导航信号载频信息快速而精确地引导至干扰信号的频率干扰波形产生器用来产生最佳干扰波形频率合成器用作超外差接收机的本振源和导航干扰系统上变频器主振输入信号123ØØ功率放大将受调制的射频干扰信号放大至一定功率电平，通过定向天线发射，对导航接收机进行干扰中央处理计算机对导航干扰系统进程控制和管理124导航战中GPS对抗的内容和顺序125GPS干扰技术Ø干扰的方式可以有两种，一种是欺骗式干扰，一种是压制式干扰。µ 掌握各颗卫星的码序列以及有关数据和格式，采用与导航信号相同的载波频率、相同的调制方式和相同的伪码序列实施干扰。干扰信号的产生可以采用转发式，也可以采用生成式。µ 采用一部或数部干扰机升空，对该地域出现的所有卫星信号实施干扰。此时，由于干扰信号不具有与卫星导航信号相同的伪码序列和调制方式，直扩具有一定的抗干扰能力，需增加