Технические разделы

Экспериментальная проверка помехозащищенности GPS

В американской спутниковой навигационной системе GPS NAVSTAR используются фазоманипулированные (ФМ) сигналы, считавшиеся наиболее помехозащищенными. Во времени ФМ сигнал представляет собой синусоиду, фаза которой в заданные моменты времени меняется на противоположную. В приемнике GPS осуществляется прием посылки, когда 1 бит, передается с помощью 1024 элементарных ФМ-посылок, т.е. применяется коррелятор, сворачивающий имеющийся в приемнике копию с принимаемым сигналом, т.е. осуществляется прием 1024 элементов в целом.

Рисунок 1.7 - Неэффективность предложенной системы детектирования в условиях помех со стопроцентной глубиной амплитудной модуляции. Фазовый переход не обнаружен.

Полоса пропускания входных цепей коррелятора не может быть уже величины примерно 1/τ, где τ - длительность элементарной посылки ФМ-сигнала. А для увеличения точности измерения времени прихода полоса пропускания должна быть больше. Если в пределах полосы пропускания входных цепей коррелятора GPS окажется помеха в виде немодулированной несущей, между ФМ-сигналом и помехой возникнут биения, представляющие собой несущую частоту, расположенную между частотой ФМ-сигнала и частотой помехи. Эта несущая оказывается промодулированной по амплитуде частотой, равной разности частот ФМ-сигнала и помехи, а фаза в соседних максимумах биений сдвинута на 180 градусов (Рис.1.8). При расстройке частоты на величину порядка 1/τ фаза меняется примерно так, как у исходного ФМ-сигнала. В результате сложения ФМ-сигнала и помехи получится сигнал, далекий от исходного ФМ-сигнала, поэтому на выходе коррелятора сигнальная компонента будет значительно подавлена. В результате работа GPS в радиусе действия станции помех (примерно прямая видимость) нарушится. Для проверки данного теоретического предположения был проведен эксперимент.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Для проведения эксперимента был взят серийный приемник фирмы ASHTECH типа OEM Sensor (12 канальный, одночастотный F0 =1575,42 МГц с открытым C/A кодом), программное обеспечение ver.1E11DRP. Антенна GPS (самолетная) P/N AT 575-12, фирмы Aero Antenna Technology Inc. с типовым кабелем длиной 10 м. Антенна располагалась на высоте 15 м над землей. В качестве передатчика активной помехи использовался высокочастотный генератор стандартных сигналов типа Г4-78, максимальная выходная мощность на выходе 0,0001 Вт; выходной аттенюатор от 0 дБ до -130 дБ; генерация непрерывная, суммарная максимальная погрешность установки частоты генератора по шкале 0,2%. Антенной передатчика служил полуволновой вибратор, расположенный на высоте 1 м. Расстояние между антенной передатчика помех и приемника GPSизменялось от 0 до 200 м. Для индикации использовалась IBM PC с программой приема, отображения, регистрации и управления для приемника GPS - ashmono.exe.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА

. При работе передатчика помехи (ГСС) на мощности 0,0001 Вт при введенном аттенюаторе -14 дБ в диапазоне частот от 1576 МГц до 1579 МГц приемник незахватывал ни одного из видимых спутников GPS. При выключении активной помехи (ГСС) приемник GPS принимал сигналы и обрабатывал информацию от 5 спутников (Рис.1.9).

. При настройке ГСС в пределах 1575 МГц до 1576 МГц при выведенном аттенюаторе мощность принимаемого от спутников сигнала падала, а работа приемника GPS была ненадежной.

. Наибольшее воздействие на приемник оказывает организованная помеха в диапазоне частот от 1576 МГц до 1579 МГц.

. Перемещение передатчика помех в отрицательные углы обзора антенны приемника GPS не сказывается на эффективности глушения сигналов GPS.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Синтез позиционной следящей системы
Теория автоматического управления - одна из важнейших технических наук общего применения. Она дает теоретическую базу для исследования и практического применения любых автоматизированных систем во всех областях техники. При решении ...

Смеситель УКВ-радиовещательного приемника
Радиоприемники предназначены для приема и воспроизведения аналоговых и цифровых сигналов. Они должны обеспечивать прием сигналов в диапазонах ДВ, СВ, КВ, УКВ с различными видами модуляции - АМ, ЧМ и т.д. Кроме того, они должны, имея до ...

© 2019 | www.techexpose.ru