吕志成，李峥嵘，牟卫华，黄 龙，欧 钢

(国防科技大学 电子科学学院， 湖南 长沙 410073)

提高卫星导航系统的抗干扰能力是新一代卫星导航系统建设面临的一项重要课题，区域导航信号功率增强技术可以在系统层面有效提升整个系统的干扰对抗能力，是新一代卫星导航系统在升级和建设中面临的新的研究课题。

卫星导航系统功率增强技术是美国GPS现代化计划中的一项重要内容，表 1给出了不同时期GPS信号功率增强技术状态变化情况[1]。GPS IIRM/IIF卫星具有灵活的在轨可编程能力，通过改进载荷平台性能和对下行导航信号功率重分配，使授权P码信号功率增强5～7 dB；新一代的GPS Ⅲ卫星增加了点波束发射天线，可将L1、L2频段M码信号功率提高20 dB，使用户机接收信号功率达到-138 dBW，功率增强覆盖能力达到全球区域1 000～1 400 km直径范围，可以为用户提供高功率、强方向性的信号，从而有效提高系统的可靠性和抗干扰能力[2]。关于卫星导航系统功率增强技术，除卫星功率增强载荷实现技术外，还包括功率增强幅度、功率增强卫星数量及空间分布、功率增强频点选择以及功率增强控制策略等诸多系统层面的问题需要解决[3-6]。不同于传统的以星座构型为优化目标的星座设计[7-8]，本文以GPS为例，研究在确定的星座构型基础上，面向不同覆盖目标的功率增强子星座优化设计与性能分析方法。

表1 GPS信号功率增强技术状态变化情况

1 基于卫星数最少准则的功率增强子星座优化设计方法

基于卫星数最少准则的功率增强子星座优化设计的目标是在满足设计指标要求的前提下，选取具有最少卫星数量和最优服务性能的功率增强卫星组合作为最优功率增强子星座[9]。……