我国TW地区军用GPS抗干扰能力分析

导读:GPS系统的抗干扰能力由多种先进技术组成，主要包括功率增强、M码、可控接收波瓣图天线(CRPA)以及伪卫星等，每几种技术都能带来可观的抗干扰增益。分析我国TW地区的GPS接收机技术特点，就可以大致了解其抗干扰性能。

一、GPS抗干扰能力组成

(1)功率增强

目前，GPS卫星端的抗干扰方式主要就是功率增强，它包括星上功率可调和点波束增强两种技术。美国GPS IIF卫星就采用了功率可调技术，可使军用导航信号增强7dB;更先进的GPS IIIC卫星采用了点波束增强技术，可使导航信号增强20-30dB。

(2)M码

M码是美国在“导航战”概念下重点开发的抗干扰技术，应用在第三代GPS卫星和新型接收机上。M码信号采用了二进制偏移载波(BOC)调制，实现频谱分离，带宽更宽，抗干扰性更强，使得传统的对L1和L2中心频率进行压制干扰的方法无法对M码实施有效干扰。M码的抗干扰能力最大可以达到57dB。

(3)可控接收波瓣图天线(CRPA)

可控接收波瓣图天线(CRPA)是GPS接收端应用的抗干扰技术，它是一种自适应调零天线，能在接收卫星方向上形成特定天线束，同时对非接收方向的干扰信号进行调零，使信号功率增强30dB左右。

一种CRPA天线

(4)伪卫星

伪卫星(Pseudolites)是一种可以传输GPS信号的空基设施，一般采用无人机进行部署，可以中继并增强卫星信号，为地面和机载导航提供类似GPS的服务。但它作用区域较小，信号增益可达40dB左右。

表格：不同技术的抗干扰增益；资料来源：调研整理

美国先进的GPS接收机核心技术就是M码+CRPA天线，抗干扰能力可以达到80dB左右，如Rockwell collins公司的NavFire-ETM和NavFire-ITM抗干扰能力都可以达到86dB。但M码是美军机密，在没有M码加持的情况下，GPS接收机只能依靠CRPA天线进行抗干扰设计，并增加体积和接收功率，其抗干扰能力可以达到50dB左右，如土耳其TUALAJ系列导航接收机的抗干扰增益普遍就在50dB。

NavFire系列接收机(左)，TUALAJ系列接收机(右)

二、TW地区军用GPS抗干扰能力分析

依据以上内容，可以很容易分析我国TW地区军用GPS的抗干扰能力：

(1)首先，TW地区从美国进口的GPS接收机(某些武器上也自带GPS接收机，如海马斯火箭弹、F16战斗机)没有使用M码，只能使用其前一代P(Y)码;P(Y)码的抗干扰能力未知，但弱于M码，预计在30dB左右。再加上CRPA天线，总增益60dB;这也是美国旧式GPS接收机的普遍增益，如NAVHUB™-200只有54dB。

(2)如果TW地区自行设计GPS接收机，则无法使用P(Y)码和M码，只能像土耳其一样基于CRPA天线进行设计;这类天线许多欧美公司都可以生产。预计其抗干扰增益也可以像土耳其一样达到50dB。

(3)实战中，美国很可能会协助TW地区进行重要的战术行动，这时会对行动区内的GPS信号进行增强，功率最大增加20-30dB。以TW地区GPS接收机平均50dB的抗干扰增益计算，在信号增强后，抗干扰性能可以达到70dB。

(4)伪卫星是TW地区增强导航信号功率的最好方法，最大可以达到40dB,但其作用范围有限。在伪卫星作用区域内，TW的GPS抗干扰能力最大可以达到90dB。

表格：TW地区GPS抗干扰能力；资料来源：研究分析

三、干扰方式

从以上分析可以看出，在没有M码加持的情况下，TW地区GPS接收机的抗干扰设计主要依赖CRPA天线(伪卫星系统也可以搭载这类天线)。CRPA的主要设计原理是对非GPS信号来向的干扰信号进行调零，只将主波束指向GPS卫星方向，它可以有效应对地面干扰，但对空中干扰的应对效果不佳。

实战中，可以使用电子战飞机、无人机等搭载干扰吊舱，部署于特定战区的GPS信号来向上，从空中发射噪音。此时噪音来向和真实的GPS信号来向相似，可有效干扰台军的GPS接收机;甚至也可以进行欺骗干扰，但欺骗所需的时间较长，需要对信号进行详细分析。

总结

综上所述，我国TW地区的GPS接收机抗干扰能力在50-60dB左右，在功率增强和伪卫星技术的加持下，大概可以达到100dB。但由于没有M码的使用权，其抗干扰设计主要依赖CRPA天线，所以可以采用空中干扰的方式抑制其导航能力。(来源：北京蓝德信息科技有限公司)