分析研究私自使用和干扰GPS的可能性!
美国GPS从1973年开始建设,空间部分由21+3颗卫星组成。离地高度约2万公里。以1575.42MHZ和1227.60MHZ的载频,用C/A码--民用码和P码--军用码发送导航电文,发射功率为20-30W。
其中L1=1575.42MHz由C/A码和P码调制,L2=1227.60仅由P码调制。
1, 实际上,GPS卫星发送的是微波信号,是高频率,短波长直线传输的信号。所以,在有高山和高楼遮蔽的地方,可能无法接收到信号。
同时,由于是微波通信,所以GPS信号是很难干扰的。
2, GPS卫星发送的导航电文是一种扩频信号。使用的是伪码扩频,又叫M序列扩频。它具有良好的抗干扰性和保密性。
M序列扩频在保密技术中也有很多应用。
如果M大于1000,其产生的码序列分布极广,即使使用超级计算机也需要N年的时间才能算出来。
同时扩频后,有效信息被扩展到一个比较宽的频带内,而信号则淹没在白燥声里。
所以,GPS的伪码扩频系统具有良好的保密性和抗干扰性。
要恢复这个基带信息,必须拥有相应的密钥--所调制的伪码。
在接收机内部,伪码调制信号,将它恢复成基带信号。
所以,我们要制作GPS接收机,就必须要知道C/A密钥和P密钥。
当然,这个信息美国肯定是高度保密的。获取肯定是困难的。而一旦获取这个密钥,则美国只有更新其所有GPS接收机才行。
3,不经美国允许,使用GPS达到美国P码军用精度的方法。
1,差分GPS----------
使用已知位置作为基准点,接收GPS信号,算出GPS的C/A信号的误差,然后将这一信息发送给附近的GPS接收机。
这一方法可使C/A码精度提高10倍。
差分GPS在世界上得到了广泛的应用,包括美国!
但是,它要发送的数据量大,而且要建设大量基站。
另外,听说我国的双星定位系统中,卫星除了发送我国的定位信号外,还在发送GPS校正信号。
把差分GPS基站放在太空中确实是个节约成本的好办法。
但是,差分GPS需要接收C/A码。一旦美国在战时停止向我国发送C/A码,那么,差分GPS就没用了!
当然,还是有解决办法的! 欧洲伽利略系统建成后,由于伽利略系统和GPS信号兼容,只要战时,伽利略系统不关闭我国的民用信号,那么我国同样可以利用民用 伽利略信号使用差分GPS获得高精度!
或许,这就是我国加入伽利略计划的一大原因!
2,无码GPS-------
无码GPS是将GPS卫星作为一个人造射电发射源,将GPS信号作为噪声信号----你伪码扩频不是要让信号冒充燥声吗?我就当你是当你是噪声!
利用甚长基线干涉测量法,对即如的数据流进行相关处理,从而定出用户位置的一项崭新技术!
但是,无码GPS无法知道卫星的星历参数,为此一般的无码GPS接收机还需要借助C/A码来获得卫星的星历参数。
他的问题和解决方法与差分GPS一样,可以使用伽利略系统的民用码来解决。
4,GPS的干扰和反干扰
GPS以码分多址方式工作---就是CDMA方式。接收机工作于L波段的2点点频。接收机的天线接受范围宽,灵敏度高,这些都是易于干扰的弱点。
1,粗暴式干扰,
使用与GPS同频的干扰机发送连续波,使GPS接收机收到的信号噪声比S/N下降,导致无法精确导航。
但是由于,GPS使用的是微波信号,只能直线传输,所以GPS接收机直接收到的噪声信号并不强,效果不是很好。
如,伊拉克战争,美国声称其精确制导弹药在巴格达被干扰,导致导弹攻击了民房。 这可能就是使用了同频粗暴干扰的结果。 但是效果并不理想。 美国人自称使用反辐射飞弹摧毁了这些干扰器。
但是我相信,可能还是干扰器自己的干扰不理想! 美国人可能使用了更多的卫星来增加导航信号!
美国反对伽利略的一个理由是可能会干扰GPS卫星的信号。
最好的干扰GPS信号的方法还是从太空干扰! 如,我国的通信卫星和双星定位卫星,可以连续发射与GPS同频信号,粗暴干扰之!
而且,我卫星和GPS卫星一样距地2万到3万公里,美国也没有武器能过攻击到这个干扰源!
2,欺骗式干扰,
模拟扩频伪码信号,发送给GPS接收机。但是这是比较困难的,因为我们并不知道GPS使用的是什么序列的来扩频的。
总之,看了上面的分析后,大家可以知道,干扰和利用GPS都是十分困难的! 因为,这就是电子战,美国的电子专家也不是吃素的!
特别是M序列扩频残剩的随机码,理论上是不可能被破解的!(知道计算机的128位加密算法吗?要想破解,超级计算机也得运算n亿年!)
当然,只要是无线传输,那么理论上又是可以被干扰地!
换句话说,要是GPS这么容易被干扰,美国就不会把宝全压在GPS上了,我国,欧洲,俄罗斯也不会想方设法搞自己的卫星导航系统了!
兄弟们,如果你有GPS设备的话,请买一个发射微波的设备,在L1频率附近干扰试试,把结果告诉我!对了请在左右1.023MHz内干扰。如果你有军用GPS设备,那么在10.23MHz内干扰,对1.023MHz内加大频率干扰!
是我的原创:良少==上海第一评论员良少
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