自适应调零接收机抗干扰能力分析及其对抗方法

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2023.04.003

摘要/Abstract

摘要：

自适应调零抗干扰技术能够很大程度改善卫星导航接收机的抗干扰能力，被广泛运用于精确制导武器中，是当前卫星导航对抗问题研究的重点。针对多阵元自适应调零接收机，分别模拟了不同数目干扰源，以及干扰源在入射方位角和俯仰角不同条件下的干扰效果，分析得到接收机抗干扰能力量化值，并提出针对性的对抗方法。结合实验结果和数据得出结论，发现通过调整干扰源数量、以及设置角度，可以有效抑制接收机的抗干扰能力的发挥，从而实现对干扰资源的合理配置，以上结论对进一步研究干扰源布设的优化方法具有较强的实践指导意义。

关键词: 自适应调零接收机, 抗干扰能力, 对抗方法, 精确制导武器, 仿真实验, 量化分析

Abstract:

Adaptive nulling anti-jamming technology can greatly improve the anti-jamming ability of satellite navigation receiver. It is widely used in precision guided weapons. It is the focus of current research on satellite navigation counter-measure. This paper simulates the anti-jamming performance of multi-element adaptive nulling receiver in the face of jamming sources with different numbers， different incident azimuth angles and different incident pitch angles， quantitatively analyzes the improvement of the anti-jamming ability of the receiver， and puts forward targeted counter-measure schemes. Based on the experimental results and data， it is found that by adjusting the number of interference sources and the setting angle， the anti-jamming ability of the receiver can be effectively suppressed， so as to achieve a reasonable allocation of jamming resources. The conclusion has a strong practical guiding significance for the further study of the optimization strategy of jamming source deployment.

Key words: adaptive nulling receiver, anti-jamming ability, countermeasure scheme, precision guided weapon, simulation experiment, quantitative analysis

中图分类号:

TN973.3

徐煦, 曾芳玲, 卢振耀. 自适应调零接收机抗干扰能力分析及其对抗方法[J]. 现代防御技术, 2023, 51(4): 16-24.

Xu XU, Fangling ZENG, Zhenyao LU. Research on Anti-jamming Ability and Countermeasure Scheme of Adaptive Nulling Receiver[J]. Modern Defense Technology, 2023, 51(4): 16-24.

图/表 15

图1 5阵元、7阵元均匀圆心阵天线几何结构

Fig. 1 Geometric structure of 5-element and 7-element uniform circular center array antenna

图2 干扰源1，2分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 2 Jamming effect of jamming source 1 and 2 on multi-element adaptive nulling receiver

图3 干扰源1~3分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 3 Jamming effect of jamming source 1~3 on multi-element adaptive nulling receiver

图4 干扰源1~4分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 4 Jamming effect of jamming source 1~4 on multi-element adaptive nulling receiver

图5 干扰源1~5分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 5 Jamming effect of jamming source 1~5 on multi-element adaptive nulling receiver

表1 多阵元自适应调零接收机抗干扰能力概算值/dB

Table 1 Approximate value of anti-jamming ability of the multi-element adaptive nulling receiver

干扰源个数	接收机抗干扰能力概算值/dB
干扰源个数	L=5	L=7
2	98.92	94.71
3	89.85	98.57
4	56.08	58.37
5	丧失零陷能力	57.91

图6 干扰源1，2入射方位角夹角为5°时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig.6 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the included angle of incident azimuth of jamming source 1 and 2 is 5°

图7 干扰源1，2入射方位角夹角为10°时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 7 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the included angle of incident azimuth of jamming source 1 and 2 is 10°

图8 干扰源1，2入射方位角夹角为30°时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 8 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the included angle of incident azimuth of jamming source 1 and 2 is 30°

图9 干扰源俯仰角设置为（15°，15°，15°）时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 9 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the elevation angle of jamming source is set to （15°， 15°， 15°）

图10 干扰源俯仰角设置为（30°，30°，30°）时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 10 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the elevation angle of jamming source is set to （30°， 30°， 30°）

图11 干扰源俯仰角设置为（60°，60°，60°）时分别对5，7阵元接收机干扰效果

Fig. 11 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the elevation angle of jamming source is set to （60°， 60°， 60°）

图12 干扰源俯仰角设置为（70°，70°，70°）时对5阵元接收机干扰效果

Fig. 12 Jamming effect on multi-element adaptive nulling receivers when the elevation angle of jamming source is set to （70°， 70°， 70°）

表2 5阵元接收机应对不同入射俯仰角的干扰源的能力

Table 2 Anti-jamming ability of 5-element adaptive nulling receiver to deal with jamming sources with different incident pitch angles

俯仰角度 $(θ 1, θ 2, θ 3)$ /（°）	目标信号接收增益/dB	抗干扰能力提升概算值/dB
（15，30，60）	-2.14	89.85
（15，15，15）	-7.89	65.30
（30，30，30）	-8.73	67.37
（60，60，60）	-7.62	57.68
（70，70，70）	-6.06	60.30

表2 5阵元接收机应对不同入射俯仰角的干扰源的能力

Table 2 Anti-jamming ability of 5-element adaptive nulling receiver to deal with jamming sources with different incident pitch angles

俯仰角度 $(θ 1, θ 2, θ 3)$ /（°）	目标信号接收增益/dB	抗干扰能力提升概算值/dB
（15，30，60）	-2.14	89.85
（15，15，15）	-7.89	65.30
（30，30，30）	-8.73	67.37
（60，60，60）	-7.62	57.68
（70，70，70）	-6.06	60.30

表3 7阵元接收机应对不同入射俯仰角的干扰源的能力

Table 3 Anti-jamming ability of 7-element adaptive nulling receiver to deal with jamming sources with different incident pitch angles

俯仰角度 $(θ 1, θ 2, θ 3)$ / （°）	目标信号接收增益/dB	抗干扰能力提升概算值/dB
（15，30，60）	-1.90	98.57
（15，15，15）	-4.81	77.97
（30，30，30）	-10.05	65.93
（60，60，60）	-2.07	87.32

表3 7阵元接收机应对不同入射俯仰角的干扰源的能力

Table 3 Anti-jamming ability of 7-element adaptive nulling receiver to deal with jamming sources with different incident pitch angles

俯仰角度 $(θ 1, θ 2, θ 3)$ / （°）	目标信号接收增益/dB	抗干扰能力提升概算值/dB
（15，30，60）	-1.90	98.57
（15，15，15）	-4.81	77.97
（30，30，30）	-10.05	65.93
（60，60，60）	-2.07	87.32

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