针对GPS的抗干扰技术的自适应天线阵列研究

美国的军事优势在很大程度上依赖全球定位系统(GPS)，但GPS的发射信号比较弱，而且以固定的频率发射，再加上无法预料的复杂环境以及各种专用的GPS干扰机，GPS接收机很容易受到干扰，严重时甚至可能无法正常工作。

和我们常说的对雷达通信系统的干扰一样，对GPS的干扰也一般分为压制式干扰和欺骗式干扰两大类。为了防止敌方在战时通过干扰GPS信号削弱美方的军事优势，美国在继续提高GPS卫星导航定位精度的同时，也试图采取多种措施加强GPS系统的抗干扰能力。

目前针对GPS的抗干扰技术包括自适应天线阵列、天线增强、前端滤波技术以及空时自适应信号处理等。我们知道，自适应天线阵列技术能够抑制多种干扰，是该领域的研究重点。

数字GPS抗干扰接收机

今天我们一起来看看美国罗克韦尔柯林斯(Rockwell Collins)公司开发的两款数字GPS抗干扰接收机(Digital GPS anti-jam receiver, DIGAR)：DIGAR-200和DIGAR-300。DIGAR是一个机载电子系统，提供数字波束形成算法的GPS，使其具有极强的抗干扰能力。

该设备提供两种尺寸：尺寸较大的是DIGAR-200系统，用在改装平台(AE-1/GAS-1/ADAP)和固定翼飞机上；新一代尺寸较小的是DIGAR-300，它可以适应现代化平台，例如无人机系统(UAS)和旋转翼飞机，当然也包括传统应用。

DIGAR-200 支持多达16个同时的L1/L2抗干扰多波束，而DIGAR-300可支持多达24个波束，通过美国罗克韦尔柯林斯(Rockwell Collins)公司的抗欺骗模块 (SAASM)来实现。两种设备的数字控制/状态接口以及配置均采用 RS-422标准。

GPS信号通过采集系统采集，并且该装置能够在C/A码或P[Y]码之间切换选择，还可升级到M代码，多星座GNSS系统也适用。

该系统有2到7个可控接收天线(CRPA)，可配置为使用任意阵列进行波束控制。既可以采用空时自适应处理(STAP)和空间频率自适应处理(SFAP)波束形成算法，也可以采用测向SA以及基于DO-229故障检测和隔离。

系统发展状态

2017年8月，罗克韦尔柯林斯公司宣布，将向美国空军特种作战司令部(AFSOC)交付DIGAR-300系统。据报道，美国海军正计划将DIGAR纳入其Joint Precision Approach Landing System (JPALS)系统。

2017年9月，美国空军宣布，他们将采购DIGAR-200用于其F-16飞机Pre-Block 30/32系统的升级。合同价值2980万美元，交易还包括GPS嵌入式模块VII-2。该系统还将用于美国空军国民警卫队和美国空军预备役F-16，使其成为第一架接收最新版本DIGAR的战斗机。

2019年5月，柯林斯宇航公司宣布，它被选中为加拿大皇家海军(RCN)提供DIGAR，以评估Halifax级舰船的抗干扰能力。RCN 计划在海洋环境中测试 DIGAR的定位、导航和授时 (APNT)的功能。

编辑：黄飞