[发明专利]一种隐蔽卫星导航定位系统

说明书

一种隐蔽卫星导航定位系统，包括隐蔽卫星星座、隐蔽导航定位信号、隐蔽导航定位地面主控站、智能接收机和无源测定轨站；所述隐蔽卫星星座为“泛GEO通信卫星”星座，由C/Ku频段GEO商用通信卫星、SIGSO小倾角同步轨道卫星和IGSO倾斜轨道卫星组成；所述隐蔽导航定位信号隐蔽在泛GEO通信卫星原业务信号下，信号功率为卫星转发器满载荷功率的百分之一以下，导航信号的带宽为40MHz以上，引起原信号的信噪比下降幅度不超过0.3dB；所述隐蔽导航定位地面主控站为固定设置的隐蔽导航定位固定站或能随车辆移动的隐蔽导航定位车载静中通站；所述智能接收机包括天线模块、射频模块、基带处理器模块和自主导航模块；所述无源测定轨站包括至少四个位于地球表面的测定轨基准站，测定轨基准站接收机采集卫星信号，计算所测卫星的位置改正量，统计定轨的精度，将卫星位置改正量信息编排到导航电文中，通过隐蔽导航定位地面主控站注入卫星，供用户定位时使用。

技术领域

本发明属于卫星导航领域，尤其涉及一种隐蔽卫星导航定位系统。

背景技术

当前卫星导航技术发达的如美国的GPS、苏俄的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗卫星导航系统(BDS)。除这四大全球导航系统外，许多国家都在发展自己的区域定位系统，包括日本QZSS和印度IRNSS。上述系统与GPS大同小异，没有本质区别。作用极其强大的GPS极易被干扰。卫星信号经过近2万千米的路径衰减，到达地面的功率极其微弱(量级仅为10-16瓦)。特别是，GPS在国际电信联盟(ITU)仅分到3个窄而固定的L频段。美苏对抗期间，苏俄发现GPS极易被干扰，就发展廉价的GPS干扰机与美抗衡。并放弃了把GLONASS作为军事部署的最优先系统。GPS在对抗和战争中有过多次惨痛的败绩：(1)在第二次海湾战争中，伊拉克从俄罗斯购进GPS干扰机，诱导多枚美军精密制导导弹偏离轨道；(2)2011年伊朗宣称俘获美国“哨兵”无人机，并称掌控了密码。实际上，是伊朗使用GPS干扰机，导致无人机堕落后而捡来的；(3)朝鲜在“三八线”部署GPS干扰器，使得汉城大范围GPS失灵。美国国防高级研究计划局(DARPA)指出：GPS是革命性的，然而它也有局限性。GPS信号在地下、水下不能接收，在太阳风暴期间信号明显降低甚至不可用。更令人担心的是对手的干扰信号。GPS是至关重要的，但如果士兵依靠GPS作为PNT(定位、导航和授时)信息的唯一来源，它在一些环境中的局限性使它成为致命的弱点。

类GPS系统面对干扰是极其脆弱的。在GPS研发早期，美国便发现了这个弱点，认为这个弱点是GPS和其他类似的导航系统共同的和固有的弱点。形成这个弱点的原因是：GPS卫星仅有几十瓦的发射功率，经约两万公里的传播，达到地面的信号功率很弱。而干扰机距地面接收终端近，到达功率可很大。比GPS到达地面的功率强得多。加上欺骗性干扰，使类GPS系统极容易被干扰。

这些导航定位系统均存在以下特点：为了实现定位接收机的小型化、便于使用，定位接收机的天线一般都采用了全向天线，这样不论载体姿态如何变化，定位接收机都可以接收到4颗以上卫星的定位信号。为了保证全向天线能够成功接收卫星的信号，保证有足够的载噪比，卫星下发的信号功率都在几十瓦左右。而且所用的卫星的轨道参数、使用的工作频率，乃至民用信号的测距码速率等细节信息都是公开的，可以获取的。即便没有公开这些信息，用大一些口径的天线去接收卫星信号，只用频谱分析仪就能收到这些卫星信号，而且对这些信号的工作频点、带宽是可以轻易获取的。因此这些系统都存在应用中容易被干扰的问题。

发明内容

为了解决卫星导航系统容易被识别并干扰的问题，本发明的目的是提供一种隐蔽型的卫星导航定位系统，该系统不用发射专门的导航卫星，而是把导航信号隐藏在普通的通信卫星上，在该系统及信号都隐蔽的状态下实现导航定位功能，不易被发现或者干扰，在对敌作战的情况下，该隐蔽导航定位系统仍可以正常工作；另外，该系统还可以实现换星、换频、换码等三种方式，来主动躲避潜在的或已有的干扰，具有很重要的军事意义。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：