[发明专利]一种基于电波传播模型的GNSS干扰源定位方法

说明书

本发明公开了一种基于电波传播模型的GNSS干扰源定位方法，包括如下步骤：（1）在监测区域范围内合理布设检测节点；（2）若检测节点检测到功率超过预定阈值的干扰信号，则判定存在干扰；（3）中心节点接收并处理各个检测节点发送过来的监测数据，并解析出检测节点的位置、接收到的干扰信号功率及环境类型信息，然后结合电波传播模型进行GNSS干扰源定位；（4）中心节点进行干扰源定位后，以距离干扰源最近的检测节点为基准，利用电波传播模型，计算干扰源的等效辐射功率。本发明所公开基于电波传播模型的GNSS干扰源定位方法，采用了可适用于各种环境的电波传播模型计算信号传播路径损耗，提高了干扰源定位精度。

技术领域

本发明属于电磁干扰研究领域，特别涉及该领域中的一种GNSS信号干扰源的定位方法。

背景技术

卫星导航已经融入到包括交通、测绘、通信、雷达、航空、科研等各个应用领域。GNSS(全球卫星导航系统)可在全球范围内为无数的陆海空天用户提供实时精确的位置、速度和时间信息。但由于电磁环境日益复杂，有意或无意的干扰越来越多，而且卫星信号自身存在脆弱性，这导致了卫星导航信号容易受到干扰。

GNSS信号一旦受到干扰，不但会影响普通用户的正常生活，而且会对与国家安全、国民经济等方面密切相关的关键基础设施造成严重影响。为此需要快速对GNSS干扰源进行检测定位。目前常用的GNSS干扰源检测定位方法主要是基于信号到达时间差(TDOA)、信号到达频率差(FDOA)和信号到达角(AOA)。

上述方法存在各自的优缺点。其中，基于TDOA的干扰源定位方法定位精度较高，但不足之处是多个监测节点需要实现严格的时间同步，且无法对单频干扰或者窄带干扰进行检测定位，系统设备相对复杂、成本较高；FDOA定位精度较差，且无法对相对静止的干扰源进行定位，通常无法单独使用；AOA是应用较多的一种测向定位方法，又可分为比幅法和比相法，前者较为简单但存在定位精度较差、易受噪声影响等缺点，后者通常采用相关干涉原理进行测向，但存在设备复杂、成本较高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种精度较高、成本较低、容易实现、不需要高精度时间同步的基于电波传播模型的GNSS干扰源定位方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于电波传播模型的GNSS干扰源定位方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

(1)在监测区域范围内合理布设检测节点，根据理论分析和实际经验以及监测能力需求可知，节点之间的间隔为1-3km，在复杂地形环境下适当缩短节点之间的距离，在简单环境下适当增加节点之间的距离；

(2)若检测节点检测到功率超过预定阈值的干扰信号，则判定存在干扰，然后该检测节点将带有时间标的干扰信号功率、节点位置和环境类型信息发送至中心节点，干扰信号阈值的大小与监测带宽和周边的环境噪声有关；

(3)中心节点接收并处理各个检测节点发送过来的监测数据，并解析出检测节点的位置、接收到的干扰信号功率及环境类型信息，然后结合电波传播模型进行GNSS干扰源定位，若检测到干扰信号的节点数目＜3个，则进行粗略定位；若检测到干扰信号的节点数目≥3个，则进行干扰源精确定位；

(4)中心节点进行干扰源定位后，以距离干扰源最近的检测节点为基准，利用电波传播模型，计算干扰源的等效辐射功率。

进一步的，步骤(1)中所述的复杂地形环境包括但不限于建筑物众多的市区。

进一步的，步骤(1)中所述的简单环境包括但不限于乡村开阔地带。

进一步的，步骤(2)中，2MHz带宽内的白噪声功率约为—110dBm。

进一步的，步骤(3)中，中心节点可与任一检测节点共址。

进一步的，所述的步骤(3)具体包括：