1.2 GPS 新码的发展[1.2]
GPS 系统新码的未来发展计划目前正在形成、修改放规划中,下述几种方案可提供选
择:
第
1 种方案由美国防部、运输部和导航执行委员会于 20 世纪 90 年代中期提出。在新码
中用第
2 个民用频段 L5 并辅助 L1=1575.42MHz 频段的建议,其中 L5 和 L1 之间至少相隔
200MHz。这样,既可提供较好的电离层修正,又可使民用导航的定位精度从 25m 提高到
2m 若 L1 频段受到干扰,还可作备用信号使用。但经确认后无法找到合适的 L5 频段,于
1998 年 8 月又由美国防部和运输部共同负责 GPS 执行局的国际代理(IGEB)选择 L2=
1227.6MHz 频段为新民用频段码信号,并于 2005 年正式投入使用。
第
2 种方案由美国 GPS 执行局的 IGEB 提出并于 1998 年确认后,在 L1 频段或 L2 频
段附近
1~2MHz 带宽内寻找第 3 个新民用 GPS 频段,并在 Block
ⅡF 型卫星上装相应的硬件。
第
3 个民用频段对改造整个系统的导航和定位精度及可靠提高用户接收 GPS 定位数据的速
率具有明显优势,对科学工作者和检测人员特别有利;但在
L2 附近增设民用 GPS 信号对
军用搜索(
M/A)码不利,迫使 M/A 码在 L1 和 L2 频段上采取导航抗干扰措施,阻止敌方
使用
M/A 码来进行侦察和干扰。若要避免 GPS 系统的精确定位受到干扰,必须重新设立另
一个频段作
Y 码的 GPS 信号,或者新开发和装备更高级的用户设备及采用先进的抗干扰调
拨技术,以实现
Y 码信号精确辨别这些复杂干扰信号的特征。
第
3 种方案如图 1 所示,先将 GPS 军用频段和民用频段分开,以提高军用信号的发射
功率,利于战场采取措施去干扰民用信号,防止敌入利用。具体方案是以
L1 和 L2 为中心频
段,把其
8MHz 带宽划归民用 GPS 频段 Lo,而把民用频段 8MHz 带宽外的上、下频段划归
军用
GPS 频段 Lmo。其中 Lo 可以与现有的 G/A 码兼容,而 Lm 只能唯一使用一个以几种调
制方案之一为基础的新
V 码(有时称 M 码);再在民用频段 L2=1227.6MHz 的基础上,经
频谱分离后加发一个民用频段
L3=1176.45MHz 的信号,以消除电离层影响。这一规划目前
正在制定中,将于今后
20 年左右实施。目前己提出的 3 种调制码分别为 Manchester 码(Bi-
Phase L)、Offset Garnet 和 Notched Y 在民用和军用转型阶段,Y 码仍以 L1 和 L2 频段来
发射
GPS 的导航和定位信号。
[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]
此外,未来
GPS 的卫星数量将由目前 27 颗增加到 36 颗,导航和定位精度达到 1m,
大大扩展了控制和操作的区段,提高了可用性、精度和覆盖的均匀性。
2 GPS 空间卫星和 GPS 接收机的抗干扰措施
2.1 GPS 空间卫星的抗干扰措施[1-3]
由于
GPS 空间卫星的设计起点主要考虑战争环境下导航和定位的军事安全,而没有把
干扰环境下的工作能力提到突出的位置。实际上,
GPS 卫星信号到达地面用户时其信号很弱,
信噪比很低,从而导致了
GPS 用户接收机很容易遭受欺骗性干扰和压制性干扰。加上导航
战中民用频段的军用化,导致美国与其敌对双方突出较量于战场,迫使其
GPS 系统不得不
采取抗干扰措施或者改革其体制。其中:
⑴ 建立独特的军用 GPS 系统。独特的 GPS 系统是将军、民用信号频段分天,既可增强
军用信号功率达到提高抗干扰之目的,又不影响民用信号的性能;在战争期间还可以将战
区内民用信号干扰掉而不影响美军导航战的正常使用;如将
P 码采取抗欺骗措施后改制成
Y 码,可大幅度降低接收机受假信号欺骗干扰的能力。