Тред №150601
новая дискуссия
Дискуссия
149
1. Глушение сигналов американской спутниковой навигационной системы GPS NAVSTAR
Стандартом НАТО для всех видов вооружений: кораблей, летательных аппаратов, включая крылатые ракеты и управляемые бомбы, танков и даже отдельных солдат является американская спутниковая навигационная система GPS NAVSTAR. Система GPS надежна, имеет дружественный интерфейс, во всех родах войск к ней привыкли и безусловно доверяют. Точность GPS достигает 10 метров, а зона действия — весь земной шар.
США даже пытались внедрить GPS как стандарт Международной организации гражданской авиации (ICAO), но этого не произошло по многим причинам и, прежде всего, из-за крайне низкой помехозащищенности к простейшим помехам.
Объясняется это применением в GPS фазоманипулированных (ФМ) сигналов. В статье [1] вариационными методами синтезирована оптимальная помеха приему ФМ-сигналов при поэлементном приеме. Здесь же показано, что помеха в виде расстроенной несущей при определенных условиях отличается по эффективности от оптимальной менее, чем на 1%.
Такая высокая эффективность простейшей помехи в виде расстроенной несущей объясняется появлением биений между несущей ФМ-сигнала и помехой. Биения являются несущей, расположенной между несущей ФМ-сигнала и помехи, промодулированной низкочастотной огибающей. В соседних максимумах биений фаза несущей сдвинута на 180 градусов. Если период огибающей близок к частоте фазовой манипуляции, результирующий сигнал существенно искажается и прием ФМ-сигнала приемником GPS становится невозможным. В приемнике GPS используется коррелятор, в котором ФМ-сигнал от спутников сворачивается с его копией, имеющейся в приемнике. Такой прием называется «прием в целом». Изложенное выше свойство расстроенной несущей подавлять ФМ-сигнал сохраняется и для приема в целом.
Нами был проведен эксперимент с серийным приемником GPS «ASHTECH» типа OEM «Sensor». В результате эксперимента выяснилось, что помеха в виде несущей на любой частоте в диапазоне 1576-1578 МГц с излучаемой мощностью -55дБ исключает прием сигналов от спутников расположенным поблизости приемником. Это очень маленькая мощность помехи. Если пересчитать, то мощности 1 Вт оказывается достаточно, чтобы заглушить сигналы GPS в пределах прямой видимости на расстоянии до 500 км.
Поэтому jammers для GPS могут иметь мощность несколько ватт. Зона глушения при этом определяется прямой видимостью и составляет при высоте полета 25 м (Томагавк) 20 км. Отсюда ясно, что jammers должно быть размещено много.
2. Противодействие американцев глушению GPS
Методы противодействия глушению сигналов GPS приведены в статьях президента корпорации NAVSYS доктора Alison Brown и Dale Reynolds [3,4]. В этих статьях рассматривается влияние jammers на приемник GPS и делается вывод, что мощные одиночные jammers (более 100 Вт) не так страшны для GPS, как много маломощных. Мощные jammers они собираются пеленговать и уничтожать с помощью управляемых антирадарных ракет HARM.
Другим методом является построение антенной решетки и уменьшение коэффициента усиления антенны в направлении jammer. Конечно, если jammers много, управляемая решетка не поможет — она не будет принимать ничего.
Третьим методом борьбы с глушением сигналов GPS предлагается адаптивная узкополосная режекторная фильтрация. При этом на входе коррелятора ставится самонастраивающийся узкополосный фильтр, не пропускающий несущую помехи в коррелятор. Этот метод сложен в реализации и не работает, если много jammers работают на разных частотах в пределах 1576-1579 Мгц. Одну частоту режекторный фильтр еще может задержать, а если частот много, приемник ничего не примет. «Много» — имеется в виду более 3. В этой же статье показано, что размещать jammers мощностью 1 Вт лучше на воздушных шарах. Стоимость такого jammer по их оценке $500.
Наши эксперименты показали, что jammers, размещенные на земле, тоже эффективны. Если разместить на земле много (500-1000) jammers, работающих на разных частотах, на расстоянии 10-20 км друг от друга, то запеленговать невозможно ни одного jammer, поскольку в пространстве создается сложная интерференционная картина, меняющаяся из-за расстройки частот и нестабильности частот даже при кварцевой стабилизации.
Поэтому для защиты от оружия, управляемого с помощью GPS, следует разработать jammers, работающие на разных частотах в диапазоне 1576-1579 Мгц, размещаемые на земле и на воздушных шарах.