[发明专利]用于卫星导航信号电磁环境分析的系统、方法及电子设备

说明书

本发明提供了一种用于卫星导航信号电磁环境分析的系统、方法及电子设备，涉及卫星导航技术领域，该系统包括：分别与数据分析处理单元连接的卫星信号监测接收单元、干扰频谱监测单元；卫星信号监测接收单元用于通过卫星信号接收天线接收导航卫星信号数据；干扰频谱监测单元，用于通过比幅天线和比相天线对干扰源进行识别定向；数据分析处理单元，用于对接收的导航卫星信号数据以及干扰源的识别定向结果进行分析，确定卫星导航信号电磁环境中是否存在电磁干扰以及电离层闪烁。该系统通过集成的干扰频谱监测单元和卫星信号监测接收单元能够显著提高弱干扰信号的监测能力，提高了对卫星信号质量下降原因判断的准确性。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及一种用于卫星导航信号电磁环境分析的系统、方法及电子设备。

背景技术

影响卫星导航系统安全性的关键因素包括电磁干扰环境和空间电波环境。电磁干扰环境是指引起卫星导航系统性能降低的各种电磁干扰信号，包括各种非故意干扰信号与人为故意干扰信号；空间电波环境是指影响卫星信号传播环境要素的总称，其中，尤以电离层闪烁对卫星信号影响最为严重。

由于电离层对卫星信号接收的影响与电磁干扰对卫星信号接收的影响具有一定的相似性，对于判断卫星信号质量的下降是电离层问题引起的还是电磁干扰引起的问题，现有技术中缺乏有效的判断方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于卫星导航信号电磁环境分析的系统、方法及电子设备，通过系统中集成的干扰频谱监测单元和卫星信号监测接收单元，能够显著提高弱干扰信号的监测能力，实现了高灵敏度下对覆盖区域范围内电磁信号进行连续监测，解决了现有技术中存在的对造成卫星信号质量下降原因缺乏有效判断手段的问题，有利于实现对导航卫星空间的电磁环境安全态势进行全方位评估。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于卫星导航信号电磁环境的分析系统，该系统包括：

数据分析处理单元、卫星信号监测接收单元、干扰频谱监测单元；其中，卫星信号监测接收单元和干扰频谱监测单元分别与数据分析处理单元相连接；

卫星信号监测接收单元，用于通过卫星信号接收天线接收导航卫星信号数据，导航卫星信号数据包含卫星信号及其闪烁信息；

干扰频谱监测单元，用于通过比幅天线和比相天线对干扰源进行识别定向，干扰源的识别定向结果包括电磁干扰信号的特征和方位角；

数据分析处理单元，用于对接收的电磁干扰信号的特征和方位角、卫星信号及其闪烁信息进行分析，确定卫星导航信号电磁环境中是否存在电磁干扰以及电离层闪烁。

在一些实施方式中，卫星信号监测接收单元，包括：卫星信号接收板卡、卫星信号接收天线和射频电缆；卫星信号接收板卡通过射频电缆与卫星信号接收天线相连接；

其中，卫星信号接收天线，用于接收导航卫星的导航卫星信号信息；

卫星信号接收板卡，用于对导航卫星的导航卫星信号信息进行解析处理，确定导航卫星信号数据；其中，导航卫星信号数据至少包含：卫星坐标、卫星状态、卫星闪烁效应信息；

射频电缆，用于将导航卫星信号信息数据传输至卫星信号接收板卡。

在一些实施方式中，导航卫星信号信息，包括：载噪比信息、信号幅度信息、信号相位信息、卫星星历信息、伪距信息、时间信息、位置信息的一种或多种。

在一些实施方式中，干扰频谱监测单元，包括：干扰信号监测接收板卡、比幅天线和比相天线；比幅天线以及比相天线分别与干扰信号监测接收板卡相连接；

其中，比幅天线，用于接收干扰源的信号幅度，并通过比较干扰源的信号幅度确定干扰源的方向；

比相天线，用于接收干扰源的信号相位，并通过比较干扰源的信号相位确定干扰源的方向；