[发明专利]一种GNSS信号干扰监测与干扰源定位方法

权利要求书

1.一种GNSS信号干扰监测与干扰源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101:在无干扰条件下标定各监测接收机增益，并计算卫星信号无干扰条件下各监测接收机输出的理论载噪比值；

S102:在干扰条件下筛选落在载噪比下降区的监测接收机；

S103:计算位于载噪比下降区的各监测接收机由干扰引起的载噪比变化量，得到有干扰条件下各监测接收机输出的载噪比值；

S104:根据干扰条件下和无干扰条件下的载噪比值，计算各监测接收机的干扰信号强度；

S105:将计算出的干扰信号强度折算为距离信息，并利用差分距离平方的方法求解得到干扰源位置；

其中，步骤S105具体为：

将第i个监测接收机坐标记为S_i，干扰信号强度折算为距离记为r_i,则有：

将上式表达为以下向量形式：

将上式简写为:

2AX＝||x||²+b

其中，

式中，n为监测接收机个数，X为干扰源坐标；

定义差分运算矩阵D＝[-e_n-1,I_n-1]，e_n为n×1的向量并且其全部元素均为1，I_n为n×n的单位阵；

通过观测值间差分来消除上式右侧的第一项X，表示为:

2DAX＝Db

利用最小二乘参数估计的方法求解干扰源坐标X的估值为:

式中，为求解的干扰源坐标估值，P为观测值的权阵，选择单位阵或者按距离加权。

2.根据权利要求1所述的GNSS信号干扰监测与干扰源定位方法，其特征在于，步骤S101中计算卫星信号无干扰条件下各监测接收机输出的理论载噪比值，具体为：

根据卫星信号在自由空间传播公式计算在无干扰条件下各监测接收机接收的正常GNSS信号功率为：

式中P_R和P_T分别为监测接收机接收到的GNSS信号功率和卫星发射的GNSS信号功率，G_T和G_R分别为信号发射和接收天线的天线增益，λ和d分别为GNSS信号波长和GNSS信号传播距离，L_A为GNSS信号的大气衰减；

计算各监测接收机的载噪比偏差：

δ(x)＝a₀*x²+a₁*x+a₂

式中，δ(x)为待标定的与监测接收机相关的载噪比偏差，x为卫星高度角，a₀、a₁和a₂分别为模型系数；

在模型系数拟合后，计算无干扰条件下各监测接收机的理论载噪比值，表示为：

N₀＝kT

式中，C/N0_T为无干扰条件下监测接收机的理论载噪比值，N₀为两倍的噪声功率谱密度，k为玻尔兹曼常数，T为等效噪声温度。

3.根据权利要求1所述的GNSS信号干扰监测与干扰源定位方法，其特征在于，步骤S104中监测接收机的干扰信号强度的计算方式为：

根据干扰条件下和无干扰条件下的载噪比值，推算出干扰功率谱密度J₀：

根据干扰功率谱密度进一步推算出干扰信号强度P_J：

P_J(dBW)＝J₀(dBW)-ε

式中，P_J为干扰信号强度，C/N0_J为有干扰条件下监测接收机输出的载噪比值，C/N0_T为无干扰条件下监测接收机的理论载噪比值，N₀为两倍的噪声功率谱密度，ε为干扰信号带宽，J₀为2倍的干扰功率谱密度。