卫星侦察在复杂电磁环境下的感知影响分析
2016-11-04许莹昌刘轶
许莹昌+刘轶
【摘 要】空间卫星在复杂的电磁环境中进行工作,其主要侦察工作主要是依赖电磁波传播完成的。在这种情况空间侦察卫星的侦察准确性不可避免会受到各种干扰。以卫星在复杂的电磁环境中工作为前提,论文在进行写作的过程中主要分析在复杂电磁环境中空间侦察卫星在侦察感知时收到的影响以及卫星信号收到的影响。
【关键词】卫星侦察;GPS 系统;电磁干扰
空间卫星在进行侦察工作时,一方面会受到来自于地球自身和大气环境中的各类电磁干扰,并且在空间卫星内部运行的过程中也会产生电磁波,也会对卫星侦察工作带来影响。因此,空间卫星所面临的电磁环境相比于地面的电子设备显得更加复杂。本文主要研究了复杂电磁环境对卫星侦察带来的影响,并对其具体的应对措施进行了初步分析。
1 复杂电磁环境对电子侦察卫星感知效果的影响
空间卫星在进行侦查工作时,其电子侦察的范围十分大,往往会覆盖到全球的任意一个角落,这也使空间卫星在进行侦查工作时往往会面临着十分复杂的电磁环境。除此之外,在空间卫星的部件不成当中,电子侦察查设备面临着作为严峻的工作环境,电子侦察设备不仅信号密度高并且信号的形式也是所养的。空间卫星在进行侦察的过程中,空间卫星的通信信号与测控信号之间基本是连续的信号,雷达的信号主要是脉冲扫描信号,并且空间卫星在进行侦察工作时为了保证侦察的准确性,在复杂的电磁环境中进行工作时,必须采取合理的措施避免互相干扰。空间卫星在进行工作的过程中由于接受的频段款,并且还要预防内部电磁环境对侦察工作的影响,一般会在工作的过程中采用带通滤波的方式减少电磁干扰;同时,空间侦察卫星使用扩展频谱、星上接收天线调零技术、多星侦察与组网,对侦察卫星所处的空间环境进行不定期的评估,在这基础上可以及时采取有针对性的放干扰手段,这样可以有效避免空间侦察卫星在工作的过程中收到的电磁干扰。在此,需要明确的是,星上在开机接收到目标信号以及在用户的接受范围内对用户发送下行信号的过程中会有一定的几率对周边的环境产生瞬间的电流冲击,针对这类干扰一般会采取二次滤波消除影响。除了侦察卫星的内部电磁相互干扰之外,空间侦察卫星在工作的过程中也会受到地面有意或者无意的电磁干扰。这会使空间卫星在进行侦察工作的过程中,无法准去的完成定位服务。一般可以将来自于外界的认为的干扰划分为高强度压制干扰信号以及数字调制加载干扰。在一般情况下大功率的电磁干扰是很少见的,除非将干扰源放在接受信号的天线附近。而欺骗式的数字调制干扰一般是采取在载波上负载干扰信号的方法,通过这种方法能够增加信号接受方误码率增加,从而使信号接收方不能够准确地解调出信号。
空间侦察卫星不管是针对自然存在的电磁环境还是针对认为的电磁环境,对周边的电磁环境进行科学评估,都是十分必要的,并且为了提高卫星的看电磁干扰的能力,就必须要提高侦察卫星的系统灵敏度,这样在卫星工作的过程中可以有效截获辐射源信号的功率措施。侦察卫星所观察的被侦察信号源的参数往往会不时的进行变动,以逃避侦察卫星的侦测,这时侦察卫星上的观测信号的参数也需要不时地进行有针对的调整。地面接收站在获得这些信号之后需要进行归类并建立数据库,并对干扰信号进行长期监测工作,并确定干扰信号源的活动轨迹。在对新出现的干扰信号进行处理时必须要对新出现的限号保持警惕,当然单词出现的信号并不能作为进行判断的主要依据,因为在这些信号之中可能存在着一些虚假信号。对于人为的有意才去的干扰信号,在进行检测的过程中,采用多星多时刻联合侦察和数据对比能够有效排除虚假信号。
2 复杂电磁环境对卫星侦察信号的影响
空间侦察卫星在进行工作的过程中,信号可能会受到来自于地球大气电离层和对流层的影响而出现延迟效应。例如,美国的GPS的全球定位系统。GPS全球定位系统主要是由美国国防部着手开发的军民两用的全球范围内的定位、测速以及授时系统,该系统主要有分布在地球不同轨道面的24颗空间卫星、地面接收站以及用户端组成。GPS在进行工作的过程中,接收机的工作方式以及接受频率都是移植的,因此对于进行电磁干扰的一方来说也是透明、克制的。并且GPS到达地面的卫星信号的点评非常弱,一般都会小于-150dNW,信噪比相对边角地,这也使其对其主瓣实时干扰所需要的功率表十分小。可以说GPS导航系统所面临的最严峻的问题就是信号的强度相对比较弱,在有人有意进行干扰的情况下,会受到压制式的干扰,即使采用的是10W以下的干扰功率也会导致了地面接收机在几十千米的区域内无法进行正常工作。但是,在实际上美国的GPS导航系统可以划分为军用的和民用的两种,虽然民用码是对社会公开,抗电磁干扰的能力十分若;但是对军用码进行适当的改变就可以增强其抗干扰能力,虽然这种看干扰的能力仍旧十分弱小。当前GPS看干扰所面的主要困难是如何将GPS面临的电磁干扰进行量化,进而有针对性的提高地面接收机的抗干扰能力。比较常见针对接受进行的干扰一般可以被划分为欺骗式以及压制式干扰。而低于这两类干扰的主要方法是在接收机上加载抗干扰装置,这样能够有效正价接受机的抗干扰冗余、能够有效地对已知的电磁干扰中了进行对抗,并对未知的信号进行评估,并将评估得到的结果反馈给操作人员。
3 结语
由于空间侦察卫星在工作的过称中由于其自身的结构特性以及空间环境的特殊性,导致空间侦察卫星的看干扰工作比较特殊。在复杂的电磁环境中工作,卫星的看干扰能力直接决定了获取信息的成败。因此,对侦察卫星的抗干扰进行研究对于保持侦察卫星感知能能力的有效发挥具有十分重要的意义。
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[责任编辑:田吉捷]