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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星导航,更具体地说,特别涉及一种具有强抗干扰能力的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法。
技术介绍
1、宽带压制干扰是导航对抗中最常用的手段。针对宽带压制干扰,阵列抗干扰技术是目前卫星导航终端最有效的干扰抑制技术。阵列抗干扰技术基于阵列天线不同阵元接收信号之间的相关性,利用卫星信号和干扰信号在空间来向方面的差异,在进行干扰抑制的同时能够保留有用的卫星信号。当阵列天线阵元数大于干扰信号数目时,阵列天线具有优异的抗干扰性能;但是当阵列天线阵元数不小于干扰信号数目时,阵列天线的抗干扰性能急剧下降,基本上只能依赖于信号本身的扩频增益。因此,阵列天线阵元数对导航终端的抗干扰性能具有决定性的影响。
2、l频点在大气传播损耗、终端硬件成本等方面相比其他频点具有明显的优势,因此现有的卫星导航系统均采用l频点播发信号。以bds b3i为例,该信号的中心频率为1268.52mhz,对应的波长约为24cm。在进行阵列天线设计时,其阵元布局必须要满足间距不小于1/2波长的约束,因此阵列抗干扰天线需要占用较大的面积。据公开报道,目前卫星导航终端通常使用4阵元或7阵元的阵列天线。然而,卫星导航终端在战时面临的干扰数目很可能不小于4个或7个,这就导致现有卫星导航终端无法保证在强对抗条件下依然能够稳定工作。更为严重的是,受l频段阵列天线尺寸的限制,现有卫星导航终端很难通过增加天线阵元数的方式来提升。
3、综上所述,现有卫星导航系统使用l频段播发导航信号,导致导航终端受限于天线尺寸而无法通过增加阵元数来进一步提升
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,以克服现有技术所存在的缺陷。
2、为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:
3、一种具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,包括以下步骤:
4、s1、在c频段、ku频段或ka频段中选择合适频率作为卫星导航系统播发导航信号的中心频点;
5、s2、在选择的中心频点的基础上,进行导航信号体制的设计,导航信号体制包括扩频码速率、扩频码周期、电文速率和电文调制方式;
6、s3、根据链路预算计算卫星载荷的信号发射最低功率,使落地电平不低于设定值;
7、s4、根据安装尺寸的限制,在满足阵元间距不小于设定波长的约束下在导航终端的阵列天线中设计尽可能多的阵元,并使用波束零陷技术进行阵列抗干扰处理;
8、s5、导航终端的基带处理板对抗干扰处理后的信号进行捕获、跟踪和解调,完成导航定位功能。
9、进一步地,所述步骤s2中导航信号体制的设计要求为:电文速率不超过1ksps,扩频码速率不小于10.23mcps。
10、进一步地,所述步骤s3具体包括:
11、s31、根据导航卫星轨道高度hs计算不同仰角θ下的星地距离d,其表达式为:
12、
13、式中,re表示地球半径,α表示入射角,其表达式:
14、
15、s32、根据星地距离d和选择的频点f0计算空间链路损耗l,其表达式为:
16、
17、式中,λ=c/f0表示导航信号的波长,c表示光速;
18、s33、根据发射天线发射增益gt和空间链路损耗l,计算落地电平gr不小于设定值时所要求的最小发射功率pt,其表达式为:
19、
20、进一步地,所述步骤s3中落地电的设定值不小于-133dbm。
21、进一步地,所述步骤s4中的设定波长为1/2导航信号的波长。
22、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:采用本专利技术设计的卫星导航终端能够在卫星低发射功率和天线安装尺寸小的约束下,实现对多个不同来向干扰的抑制,满足强对抗条件下导航终端抗干扰的需求。
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1.一种具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,所述步骤S2中导航信号体制的设计要求为:电文速率不超过1ksps,扩频码速率不小于10.23Mcps。
3.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:
4.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,所述步骤S3中落地电的设定值不小于-133dBm。
5.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,所述步骤S4中的设定波长为1/2导航信号的波长。
【技术特征摘要】
1.一种具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系统和终端的设计方法,其特征在于,所述步骤s2中导航信号体制的设计要求为:电文速率不超过1ksps,扩频码速率不小于10.23mcps。
3.根据权利要求1所述的具有强抗干扰能力的卫星导航系...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱兆坤,张国柱,王桂娟,张羽,袁宏成,潘芳香,成葵交,吴礼杰,罗敏,王孝辉,赵鹏,李凯,
申请(专利权)人:湖南跨线桥航天科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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