他们为北斗导航信号穿上了“防护服”

陕西广播电视台 2020-06-26 16:26:07

北斗三号组网示意图

陕西广播电视台广播新闻部记者王剑报道:

随着北斗三号全球卫星导航系统组网完成,北斗的导航和授时将更加广泛地应用在国民经济中。西北工业大学科研团队开展的卫星导航信号干扰检测、定位与抑制系统,大幅提高了北斗卫星导航终端的可靠性。

北斗导航已广泛应用于国民经济各领域

你知道吗,手机上的导航定位精度大约在一两米左右,而手机接收北斗导航的信号强度却只有手机通讯信号强度的千万亿(10的15次方)分之一。

西北工业大学教授、博士生导师 王伶:“(导航)卫星离咱们很远,咱们大多数的应用,要么在地面,要么在空中,实际上跟卫星距离还比较远。再加上设计这套卫星体制的时候,人为地考虑了这个信息的隐藏,所以基本上就导致一个什么结果呢,我们收这个信号的时候,信号太弱了。弱到什么程度呢,比咱们常规电子设备能感觉到的噪声还要低上一千倍。”

北斗三号组网卫星

卫星导航信号微弱,一旦受到其他无线电信号有意或无意干扰,将极大影响定位、导航、授时等功能的可靠性,特殊情况下还会严重威胁人民生命财产安全、乃至国家安全。

王伶:“比如说在咱们楼顶上放一个很小的,跟我们卫星导航一样频率的发射器,一个(发射功率)1瓦的干扰器,那放在咱楼顶上,咱们周围可能三四十公里范围内的,我们的手机,我们的所有要应用卫星导航的系统就不工作了,干不了导航这个事情了。”

为解决卫星导航信号容易受到干扰这一难题,西北工业大学电子信息学院副院长王伶教授团队从2007年北斗二号组网之初,就开始着手相关课题的研究。

王伶:“一方面的事情,我要对这个非法使用卫星导航的无线电频覆要进行监测,要对它进行定位,要找出它在哪儿。这样如果有这个问题发生,你能够采取措施。还有一块事情是,我能不能有一层防护的“衣服”,穿上之后虽然有一点干扰,但是我也能用,抗干扰。”

抗干扰接收终端

抗干扰接收终端

王伶教授团队针对卫星导航干扰源检测与定位、干扰抑制等方面课题,依托承担的北斗重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等30多项项目,经过10多年的基础理论和核心技术攻关,掌握了自主可控的高精度多目标稳健测向、稳相数字波束低失真干扰抑制等核心关键技术,从而研制出高可靠、高性能、小型化的干扰检测、定位与抑制系统。这一系统目前已被应用于无人机、重点基础设施防护等,可有效保障北斗卫星导航接收机终端的授时、定位精度。

西北工业大学教授、博导 王伶:“我们下一步的(研究方向)是提升我们的防护能力,另外一个方向就是低成本、小型化、低功耗的应用,这个应用的话辐射面就非常广了。”

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