一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法

本发明涉及卫星导航信号干扰，特别是涉及一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法。

背景技术：

1、卫星导航信号功率极低，及易受各类干扰的影响。其中，窄带干扰是最常见的干扰类型之一，且逐步向分布式发展。利用多干扰协同，在空间位置、干扰功率、干扰带宽等方面进行调整变化，组合实施，提升干扰的覆盖能力，丰富干扰的组合样式。

2、卫星导航领域常用等效载噪比来评估干扰对信号的影响，衡量干扰条件下接收信号质量。但目前对分布式干扰的效能评估方法需要在已知接收机所受干扰情况的条件下，计算其等效载噪比大小，以评估干扰的影响效能，通常只能得到特定场景下的接收机单点位置的干扰效果，无法在任意场景下，对区域受干扰情况进行评估。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够根据评估区域内不同位置的导航信号可用性，评估分布式窄带干扰对该区域干扰效能的一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法。

2、一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法，所述方法包括：

3、根据仿真平台设定的评估任务获取待评估区域，将待评估区域进行二维网格划分，得到多个离散待评估网格。

4、根据每个离散待评估网格的中心点位置坐标、干扰源位置坐标以及干扰信号的发射功率计算离散待评估网格的中心点的干扰信号特征。

5、根据干扰信号特征估计位于中心点位置坐标的接收机接收信号的载噪比，通过比对干扰条件下的等效载噪比与预设的载噪比门限，获取接收机的可用性结果。

6、根据离散待评估网格的数量与接收机可用的离散待评估网格的数量评估分布式窄带干扰信号对待评估区域的干扰效能。

7、在其中一个实施例中，还包括：根据仿真平台设定的评估任务获取待评估区域，将待评估区域分别在东北天坐标系下水平x方向范围与垂直y方向范围进行二维网格划分，得到多个离散待评估网格。

8、在其中一个实施例中，水平x方向范围为不小于待评估区域在水平x方向的最小值，且不大于待评估区域在水平x方向的最大值。垂直y方向范围为不小于待评估区域在垂直y方向的最小值，且不大于待评估区域在垂直y方向的最大值。

9、在其中一个实施例中，干扰信号特征包括：干扰距离、窄带干扰信号功率。还包括：根据每个离散待评估网格的中心点位置坐标、干扰源位置坐标以及干扰信号的发射功率分别计算干扰距离：

10、；

11、；

12、其中，为第个离散待评估网格中点的坐标，为待评估区域在水平x方向的最大值，为待评估区域在水平x方向的最小值，为待评估区域在垂直y方向的最小值，为待评估区域在垂直y方向的最大值，为待评估区域在水平x方向范围划分的网格数量，为待评估区域在垂直y方向范围划分的网格数量，为第个干扰源的水平坐标，为第个干扰源的垂直坐标，为接收终端的水平坐标，为接收终端的垂直坐标，为第个干扰信号的传输距离。卫星信号功率：

13、；

14、其中，为接收的卫星信号功率，为卫星信号发射功率，为卫星发射天线的天线增益，为接收终端接收天线的天线增益，为卫星信号的载波波长，为卫星信号的传输距离。以及窄带干扰信号功率：

15、；

16、其中，为接收终端接收的第个窄带干扰信号功率，为第个干扰源的发射功率，为第个干扰发射天线的天线增益，为接收终端接收天线的天线增益，为第个干扰信号载波波长，为第个干扰信号的传输距离。

17、在其中一个实施例中，还包括：根据干扰信号特征与标准环境特性计算未遭到干扰情况下的导航信号载噪比：

18、；

19、其中，为导航信号载噪比，为接收的卫星信号功率，为标准环境特性， 为波尔兹曼常数， 为标准环境温度；

20、以及估计分布式干扰的功率谱：

21、；

22、其中，为单个干扰信号归一化的功率谱密度函数，为全部干扰信号归一化的功率谱密度函数，为接收终端接收的第个窄带干扰信号功率，为干扰数量，表示角频率。根据分布式干扰的功率谱估计位于中心点位置坐标的接收机在干扰条件下的等效载噪比：

23、；

24、其中，为干扰条件下的等效载噪比，为抗干扰品质因数，为干扰总功率，为接收信号的伪码速率。通过比对干扰条件下的等效载噪比与预设的载噪比门限，若干扰条件下的等效载噪比小于载噪比门限时，接收机的状态为1不可用。否则，接收机的状态为0可用：

25、；

26、其中，为干扰条件下的等效载噪比，为载噪比门限，为接收机的可用性。

27、在其中一个实施例中，还包括：采用理论值计算信号的功率谱密度函数：

28、；

29、；

30、其中，表示频率，为码元宽度，为信号的功率谱密度函数， 为辛格函数的平方， 为频率的辛格函数。根据功率谱密度函数计算抗干扰品质因数：

31、；

32、其中，为抗干扰品质因数，为接收信号的伪码速率， 为全部信号归一化的频率密度函数。

33、在其中一个实施例中，还包括：；

34、其中，为干扰效能，为位于第个离散待评估网格中心位置坐标对应的接收终端的可用性，为待评估区域在水平x方向范围划分的网格数量，为待评估区域在垂直y方向范围划分的网格数量。

35、上述一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法，首先，通过仿真平台预设的评估任务获取待评估区域，将待评估区域进行二维网格划分，形成多个离散的待评估网格，每个网格的中心点位置将成为进一步分析的基础。通过这种细粒度的划分，可以对干扰的影响进行更详细的评估。在网格划分完成后，接下来是干扰信号特征的计算。基于每个离散待评估网格的中心点位置坐标、干扰源位置坐标以及干扰信号的发射功率，可以计算出每个中心点的干扰信号特征，能够为后续的载噪比估算提供必要的数据支持。根据计算出的干扰信号特征，可以估算位于每个网格中心点位置的接收机的干扰信号载噪比。载噪比（c/n）是衡量信号质量的重要指标，通过将计算出的载噪比与预设的载噪比门限进行比对，可以判断接收机的可用性。如果载噪比高于门限值，接收机被认为是可用的；否则，接收机则被认为受到干扰影响，无法正常工作。提前评估干扰影响并采取相应措施，可以提高卫星通信系统的可靠性和可用性，减少干扰对系统正常运行的影响。综合分析所有离散待评估网格的接收机的可用性结果，通过统计各个网格的接收机可用性，能够全面评估分布式窄带干扰信号对整个待评估区域的干扰效能。这一过程不仅可以识别出受干扰最严重的区域，还可以提供数据支持，帮助决策者制定有效的干扰应对策略。

技术特征：

1.一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据仿真平台设定的评估任务获取待评估区域，将所述待评估区域进行二维网格划分，得到多个离散待评估网格，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水平x方向范围为不小于所述待评估区域在水平x方向的最小值，且不大于所述待评估区域在水平x方向的最大值；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干扰信号特征包括：干扰距离、窄带干扰信号功率；

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述干扰信号特征估计位于所述中心点位置坐标的接收机的干扰条件下的等效载噪比，通过比对所述干扰条件下的等效载噪比与预设的载噪比门限，获取所述接收机的可用性结果，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据所述分布式干扰的功率谱估计位于所述中心点位置坐标的接收机在干扰条件下的等效载噪比的步骤之前，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述离散待评估网格的数量与所述接收机可用的离散待评估网格的数量评估分布式窄带干扰信号对所述待评估区域的干扰效能，包括：

技术总结本发明涉及一种基于区域可用性的分布式窄带干扰效能评估方法。所述方法包括：根据仿真平台预设的干扰任务获取待评估区域，将待评估区域进行二维网格划分，得到多个离散待评估网格。根据该网格的中心点位置坐标、干扰源位置坐标以及干扰信号的发射功率计算中心点的干扰信号特征。根据干扰信号特征估计接收机在干扰条件下的等效载噪比，比对在干扰条件下的等效载噪比与预设的载噪比门限以获取接收机的可用性结果。根据离散待评估网格的数量与其对应的接收机的可用性结果评估待评估区域的干扰效能。采用本方法能够根据评估区域内不同位置的导航信号可用性，评估分布式干扰对该区域内的干扰效能。技术研发人员：耿正霖,鲁祖坤,欧钢,刘文祥,肖伟,叶小舟,龚航,马鹏程,李宗楠,杨馨,谢郁辰,陈飞强受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2