本书共8章,第1章是本书的写作目的和背景;第2章梳理了面对GNSS不同应用层次时卫星导航对抗具备的能力需求及承担的各项任务,由点及面地构建了卫星导航对抗性能与效能评估指标体系;第3章介绍了单GNSS干扰源干扰能力的性能评估模型方法;第4章在第3章的基础上探讨了多GNSS干扰源协同干扰的优化部署及其性能评估;第5章介绍了基于ADC改进的GNSS用户端抗干扰性能评估模型;第6章讨论了针对多干扰场景的系统端抗干扰性能评估模型;第7章在上述性能评估模型方法的基础上,介绍了适用于卫星导航对抗的效能评估方法,实现了不同信息对抗情形的最优决策与动态博弈;第8章是本书工作的总结,以及对该研究方向的未来展望。
王月,女,江西九江人,博士,主要研究方向为卫星导航对抗评估。发表学术论文30余篇,其中一作SCI/EI论文近20篇;获国家发明专利6项;作为骨干成员参与国家自然科学基金重点项目、面上项目等各类项目近10项。曾获全军优秀硕士学位论文、校级优秀博士学位论文、国家奖学金(3次)。多次受邀担任Defence Technology、Acta Astronautica等国际权威期刊审稿人。
全球导航卫星系统(GNSS)广泛应用于国民经济核心领域,日益成为保障现代社会大系统实时动态安全运行的战略基础资源,是现代化大国地位和国家综合国力的重要标志。面对日益严峻的卫星导航安全应用威胁,卫星导航对抗逐渐得到各国重视。目前卫星导航对抗研究主要侧重于GNSS干扰与抗干扰相关理论、技术与装备研究,对GNSS干扰与抗干扰的效能评估研究薄弱,相关著作处于空白,存在评估视角单一、性能评估无法有效支撑效能评估、已有效能评估方法不适用等系列问题。为了提升北斗卫星导航系统(BDS)对抗干扰威胁的安全防护能力,支撑不同信息对抗情形下最优决策实现与动态博弈分析,丰富我国导航安全应用领域理论与技术,撰写此书详述相关理论与创新方法。
第1章是绪论部分,对GNSS基本组成及卫星导航对抗概念、评估研究进展,卫星导航对抗评估指标体系及其评估模型方法的应用前景、研究意义、研究现状与发展动态等方面进行了全面分析。第2章梳理了面对GNSS不同应用层次时卫星导航对抗具备的能力需求及承担的各项任务,由点及面地构建了卫星导航对抗评估指标体系。第3章针对GNSS压制式与欺骗式干扰,提出了基于多维度加权积的综合能力评估方法,总结了分项性能变化对综合能力的影响规律,指出了导航信号体制在对抗干扰方面的优化方向。第4章建立了一套覆盖陆-空-天的多干扰源全域协同干扰的部署原则,设计了特定仿真条件下多干扰源协同干扰的4种可行部署方案,提出了多GNSS干扰源全域协同干扰效果的评估方法,通过算例分析实现了多源优化部署、干扰效果评估及其合理性验证。第5章选取了3类典型应用场景,介绍了基于ADC改进的用户端抗干扰性能评估模型。第6章引入稳定裕度概念改进服务性能的已有模型,探讨了针对多干扰场景的系统端抗干扰性能评估模型,比较了BDS与其他GNSS的抗干扰能力,给出了下一代北斗系统的优化改进意见。第7章先介绍了模糊灰色专家系统的效能评估方法,并运用线性规划方法,改进了已有博弈模型,使其适用于卫星导航对抗;再提出基于人工智能的效能评估方法,实现了不同信息对抗情形的最优决策与动态博弈。第8章是本书工作的总结以及对该方向的研究展望。
本书的行文遵循侧重实用、可读性强的原则,在介绍基本原理时,使用简单的表达方法和简洁的公式符号。本书还给出了实现卫星导航对抗性能与效能评估所需要的所有模型方法,对其他内容则删繁就简;如需深入理解相关理论,读者可参阅书中罗列的参考文献。此外,本书的主体理论部分由著者完成,实验部分(包括但不限于场景搭建及数据处理)由第二与第三合作者共同辅助著者完成,资金由第二合作者提供。
本书在撰写过程中,承蒙信息工程大学孙付平教授,武汉大学姜卫平教授、张小红教授,海军工程大学边少锋教授,山东大学徐天河教授,中国地质大学陈刚教授等相关领域著名专家提出宝贵修改意见,在此表示诚挚感谢。由于著者水平有限,书中有误之处,恳请同行专家指正。