許瑩昌+劉軼

【摘 要】空間衛(wèi)星在復(fù)雜的電磁環(huán)境中進(jìn)行工作，其主要偵察工作主要是依賴電磁波傳播完成的。在這種情況空間偵察衛(wèi)星的偵察準(zhǔn)確性不可避免會(huì)受到各種干擾。以衛(wèi)星在復(fù)雜的電磁環(huán)境中工作為前提，論文在進(jìn)行寫作的過(guò)程中主要分析在復(fù)雜電磁環(huán)境中空間偵察衛(wèi)星在偵察感知時(shí)收到的影響以及衛(wèi)星信號(hào)收到的影響。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星偵察；GPS 系統(tǒng)；電磁干擾

空間衛(wèi)星在進(jìn)行偵察工作時(shí)，一方面會(huì)受到來(lái)自于地球自身和大氣環(huán)境中的各類電磁干擾，并且在空間衛(wèi)星內(nèi)部運(yùn)行的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生電磁波，也會(huì)對(duì)衛(wèi)星偵察工作帶來(lái)影響。因此，空間衛(wèi)星所面臨的電磁環(huán)境相比于地面的電子設(shè)備顯得更加復(fù)雜。本文主要研究了復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)衛(wèi)星偵察帶來(lái)的影響，并對(duì)其具體的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了初步分析。

1 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)電子偵察衛(wèi)星感知效果的影響

空間衛(wèi)星在進(jìn)行偵查工作時(shí)，其電子偵察的范圍十分大，往往會(huì)覆蓋到全球的任意一個(gè)角落，這也使空間衛(wèi)星在進(jìn)行偵查工作時(shí)往往會(huì)面臨著十分復(fù)雜的電磁環(huán)境。除此之外，在空間衛(wèi)星的部件不成當(dāng)中，電子偵察查設(shè)備面臨著作為嚴(yán)峻的工作環(huán)境，電子偵察設(shè)備不僅信號(hào)密度高并且信號(hào)的形式也是所養(yǎng)的?？臻g衛(wèi)星在進(jìn)行偵察的過(guò)程中，空間衛(wèi)星的通信信號(hào)與測(cè)控信號(hào)之間基本是連續(xù)的信號(hào)，雷達(dá)的信號(hào)主要是脈沖掃描信號(hào)，并且空間衛(wèi)星在進(jìn)行偵察工作時(shí)為了保證偵察的準(zhǔn)確性，在復(fù)雜的電磁環(huán)境中進(jìn)行工作時(shí)，必須采取合理的措施避免互相干擾?？臻g衛(wèi)星在進(jìn)行工作的過(guò)程中由于接受的頻段款，并且還要預(yù)防內(nèi)部電磁環(huán)境對(duì)偵察工作的影響，一般會(huì)在工作的過(guò)程中采用帶通濾波的方式減少電磁干擾；同時(shí)，空間偵察衛(wèi)星使用擴(kuò)展頻譜、星上接收天線調(diào)零技術(shù)、多星偵察與組網(wǎng)，對(duì)偵察衛(wèi)星所處的空間環(huán)境進(jìn)行不定期的評(píng)估，在這基礎(chǔ)上可以及時(shí)采取有針對(duì)性的放干擾手段，這樣可以有效避免空間偵察衛(wèi)星在工作的過(guò)程中收到的電磁干擾。在此，需要明確的是，星上在開機(jī)接收到目標(biāo)信號(hào)以及在用戶的接受范圍內(nèi)對(duì)用戶發(fā)送下行信號(hào)的過(guò)程中會(huì)有一定的幾率對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生瞬間的電流沖擊，針對(duì)這類干擾一般會(huì)采取二次濾波消除影響。除了偵察衛(wèi)星的內(nèi)部電磁相互干擾之外，空間偵察衛(wèi)星在工作的過(guò)程中也會(huì)受到地面有意或者無(wú)意的電磁干擾。這會(huì)使空間衛(wèi)星在進(jìn)行偵察工作的過(guò)程中，無(wú)法準(zhǔn)去的完成定位服務(wù)。一般可以將來(lái)自于外界的認(rèn)為的干擾劃分為高強(qiáng)度壓制干擾信號(hào)以及數(shù)字調(diào)制加載干擾。在一般情況下大功率的電磁干擾是很少見的，除非將干擾源放在接受信號(hào)的天線附近。而欺騙式的數(shù)字調(diào)制干擾一般是采取在載波上負(fù)載干擾信號(hào)的方法，通過(guò)這種方法能夠增加信號(hào)接受方誤碼率增加，從而使信號(hào)接收方不能夠準(zhǔn)確地解調(diào)出信號(hào)。

空間偵察衛(wèi)星不管是針對(duì)自然存在的電磁環(huán)境還是針對(duì)認(rèn)為的電磁環(huán)境，對(duì)周邊的電磁環(huán)境進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，都是十分必要的，并且為了提高衛(wèi)星的看電磁干擾的能力，就必須要提高偵察衛(wèi)星的系統(tǒng)靈敏度，這樣在衛(wèi)星工作的過(guò)程中可以有效截獲輻射源信號(hào)的功率措施。偵察衛(wèi)星所觀察的被偵察信號(hào)源的參數(shù)往往會(huì)不時(shí)的進(jìn)行變動(dòng)，以逃避偵察衛(wèi)星的偵測(cè)，這時(shí)偵察衛(wèi)星上的觀測(cè)信號(hào)的參數(shù)也需要不時(shí)地進(jìn)行有針對(duì)的調(diào)整。地面接收站在獲得這些信號(hào)之后需要進(jìn)行歸類并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工作，并確定干擾信號(hào)源的活動(dòng)軌跡。在對(duì)新出現(xiàn)的干擾信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)必須要對(duì)新出現(xiàn)的限號(hào)保持警惕，當(dāng)然單詞出現(xiàn)的信號(hào)并不能作為進(jìn)行判斷的主要依據(jù)，因?yàn)樵谶@些信號(hào)之中可能存在著一些虛假信號(hào)。對(duì)于人為的有意才去的干擾信號(hào)，在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，采用多星多時(shí)刻聯(lián)合偵察和數(shù)據(jù)對(duì)比能夠有效排除虛假信號(hào)。

2 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)衛(wèi)星偵察信號(hào)的影響

空間偵察衛(wèi)星在進(jìn)行工作的過(guò)程中，信號(hào)可能會(huì)受到來(lái)自于地球大氣電離層和對(duì)流層的影響而出現(xiàn)延遲效應(yīng)。例如，美國(guó)的GPS的全球定位系統(tǒng)。GPS全球定位系統(tǒng)主要是由美國(guó)國(guó)防部著手開發(fā)的軍民兩用的全球范圍內(nèi)的定位、測(cè)速以及授時(shí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要有分布在地球不同軌道面的24顆空間衛(wèi)星、地面接收站以及用戶端組成。GPS在進(jìn)行工作的過(guò)程中，接收機(jī)的工作方式以及接受頻率都是移植的，因此對(duì)于進(jìn)行電磁干擾的一方來(lái)說(shuō)也是透明、克制的。并且GPS到達(dá)地面的衛(wèi)星信號(hào)的點(diǎn)評(píng)非常弱，一般都會(huì)小于-150dNW，信噪比相對(duì)邊角地，這也使其對(duì)其主瓣實(shí)時(shí)干擾所需要的功率表十分小。可以說(shuō)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)所面臨的最嚴(yán)峻的問(wèn)題就是信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)比較弱，在有人有意進(jìn)行干擾的情況下，會(huì)受到壓制式的干擾，即使采用的是10W以下的干擾功率也會(huì)導(dǎo)致了地面接收機(jī)在幾十千米的區(qū)域內(nèi)無(wú)法進(jìn)行正常工作。但是，在實(shí)際上美國(guó)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)可以劃分為軍用的和民用的兩種，雖然民用碼是對(duì)社會(huì)公開，抗電磁干擾的能力十分若；但是對(duì)軍用碼進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖兙涂梢栽鰪?qiáng)其抗干擾能力，雖然這種看干擾的能力仍舊十分弱小。當(dāng)前GPS看干擾所面的主要困難是如何將GPS面臨的電磁干擾進(jìn)行量化，進(jìn)而有針對(duì)性的提高地面接收機(jī)的抗干擾能力。比較常見針對(duì)接受進(jìn)行的干擾一般可以被劃分為欺騙式以及壓制式干擾。而低于這兩類干擾的主要方法是在接收機(jī)上加載抗干擾裝置，這樣能夠有效正價(jià)接受機(jī)的抗干擾冗余、能夠有效地對(duì)已知的電磁干擾中了進(jìn)行對(duì)抗，并對(duì)未知的信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估得到的結(jié)果反饋給操作人員。

3 結(jié)語(yǔ)

由于空間偵察衛(wèi)星在工作的過(guò)稱中由于其自身的結(jié)構(gòu)特性以及空間環(huán)境的特殊性，導(dǎo)致空間偵察衛(wèi)星的看干擾工作比較特殊。在復(fù)雜的電磁環(huán)境中工作，衛(wèi)星的看干擾能力直接決定了獲取信息的成敗。因此，對(duì)偵察衛(wèi)星的抗干擾進(jìn)行研究對(duì)于保持偵察衛(wèi)星感知能能力的有效發(fā)揮具有十分重要的意義。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]