[发明专利]卫星导航抗干扰测试系统

说明书

本发明公开了一种卫星导航抗干扰测试系统，包括：吸波材料，干扰源、干扰天线阵列、开关矩阵、可移动平台、圆弧形天线滑轨、测试转台、地面滑轨和测试系统控制模块；吸波材料用于消除地面反射；干扰天线阵列安装于圆弧形天线滑轨上，并可沿地面滑轨移动；可移动平台用于承载圆弧形滑轨，并在测试时移动至指定方位；测试转台位于干扰天线阵列球面中心，可调整待测接收机姿态；测试系统控制模块控制系统中的其他装置。该系统通过铺设吸波材料构建无反射环境，通过干扰天线及可移动平台的移动从各个方向包括待测设备后向施加干扰，突破了传统仅从正向施加干扰的局限性；圆弧形滑轨降低了校准难度。该方法更接近真实干扰场景，并提高测试效率。

技术领域

本发明涉及抗干扰测试技术领域，尤其涉及卫星导航抗干扰测试系统。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

全球导航卫星系统(GNSS)利用导航卫星进行定时、定位和测距，能在世界范围内为地面和近地空间用户提供全天候、全方位、连续实时高精度的三维位置、速度和时间信息。

GPS系统空间卫星分布于平均高度为20200Km的卫星轨道之上，且星上载荷资源受限，导致卫星发射功率有限，因而卫星导航信号到达地面时已经十分微弱，约为-130dBm，信号完全淹没在背景噪声之下，极易受到干扰。随着电磁环境的日益复杂，如何在高动态条件下有效抑制干扰，保证GNSS接收机的可用性，是卫星导航在军事应用及关键民用领域中亟待解决的关键技术难题。目前，基于空时自适应滤波技术的卫星导航抗干扰接收机，是最主要的卫星导航抗干扰技术。作为抗干扰接收机最重要的性能指标，对其抗干扰性能的测量，至关重要。

干信比是衡量卫星导航接收机抗干扰性能的重要指标。测试过程中，对待测卫星导航抗干扰接收机同时施加卫星导航信号及干扰信号，并逐步增大干扰信号发射功率，结合定位精度及卫星情况进行测量。对于满足定位精度限值要求的待测卫星导航接收机处的最大干扰信号功率与卫星信号功率的比值，即为干信比。

传统的卫星导航接收机抗干扰性能测量方案，通过在不同半径的同心圆圆周上，架设一系列对称、交叉分布的干扰天线支架，每个天线支架安装若干个干扰天线。基于特定干扰场景的技术要求，通过选择相应方位角度的干扰天线支架模拟干扰源方位角，通过调节干扰天线在支架上的安装高度调整干扰源俯仰角，形成高低仰角全空域覆盖的干扰测试环境。在干扰天线阵列的中心布置测试转台，待测卫星导航接收机中心安装于测试转台上。在测试过程中，测试转台带动待测卫星导航接收机在水平方向上旋转，并在转动过程中观察其在特定干扰场景下的定位情况。此外，可以选择高度可调节转台，通过调整转台升降高度，进一步扩展干扰源的俯仰角范围。该方案能够实现不同干扰场景下卫星导航接收机抗干扰性能的动态及静态测量，并能实现不同干扰场景之间的快速切换，其结果具有较好的测试一致性。该方案的缺点在于：

(1)存在地面反射的影响。该方案并未在地面铺设吸波材料，是一种室外半电波测试环境，存在地面反射的影响。因此，无论是干信比测量还是干扰信号功率校准，其测试结果均叠加了地面反射信号，增大了测试误差；

(2)干扰信号功率校准流程复杂。该方案通过调整干扰天线相对于转台中心的安装高度来实现干扰源俯仰角的调节，不同的干扰天线位置到转台中心的测试距离不同，其空间路径损耗需要分别校准。此外，在每一个干扰天线安装位置，均需要调整干扰天线指向，使其正对测试转台中心。考虑到测试场景的复杂性，需要进行多次干扰信号功率校准，时间成本高昂；

(3)无法实现待测卫星导航接收机俯仰面的测量。该方案测试转台仅能实现高度的升降及水平面转动，无法实现俯仰面的转动。因此，在测试过程中仅能够实现待测卫星导航接收机在水平面转动过程中的定位性能测量，无法完成待测卫星导航接收机在俯仰面转动过程中的定位性能测量；