阅读说明：本技术 一种隐蔽卫星导航定位系统 (Hidden satellite navigation positioning system ) 是由 崔君霞 艾国祥 马利华 庞峰 胡超 王兆瑞 裴军 马冠一 吕昌 胡正群 于 2019-11-18 设计创作，主要内容包括：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。(A hidden satellite navigation positioning system comprises a hidden satellite constellation, a hidden navigation positioning signal, a hidden navigation positioning ground main control station, an intelligent receiver and a passive orbit determination station; the hidden satellite constellation is a universal GEO communication satellite constellation and consists of a C/Ku frequency band GEO commercial communication satellite, an SIGSO small-inclination angle synchronous orbit satellite and an IGSO inclined orbit satellite; the hidden navigation positioning signal is hidden under the original service signal of the generic GEO communication satellite, the signal power is less than one percent of the full load power of a satellite transponder, the bandwidth of the navigation signal is more than 40MHz, and the reduction amplitude of the signal-to-noise ratio of the original signal is not more than 0.3 dB; the hidden navigation positioning ground main control station is a fixedly arranged hidden navigation positioning fixed station or a hidden navigation positioning vehicle-mounted static through station capable of moving along with a vehicle; the intelligent receiver comprises an antenna module, a radio frequency module, a baseband processor module and an autonomous navigation module; the passive orbit determination station comprises at least four orbit determination reference stations positioned on the earth surface, a receiver of the orbit determination reference station collects satellite signals, the position correction quantity of the measured satellite is calculated, the orbit determination precision is counted, the satellite position correction quantity information is arranged in a navigation message, and the satellite is injected into the ground main control station through hidden navigation positioning for a user to use when the user positions.)

一种隐蔽卫星导航定位系统

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，***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***，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：

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，工作模式为IGSO卫星导航信号直发和GEO以及SIGSO卫星转发结合，将隐蔽导航信号发送给用户接收机，实现用户接收机的定位、授时、测速等功能；

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，包括天线系统、射频设备、隐蔽导航信号综合基带、系统时间频率生成与分配设备和总控系统，用于完成相应频段卫星隐蔽导航信号的产生、发射、接收、处理、监测和评估，以及对卫星的星地时间同步和信息上注；

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，天线模块接收来自隐蔽卫星星座的导航信号，射频模块接收来自天线模块的隐蔽导航信号，经低噪声放大器放大、下变频器变频后发送给基带处理器模块，自主导航模块接收来自基带处理器模块的信号，当系统需要切换导航模式时，启动自主导航模块实现不间断导航；

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。

其中，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，数量为8套左右，天线口径为3.7米以上。

其中，所述隐蔽导航定位地面主控站为可移动的车载静中通站，装载在可移动车辆上，数量为8套左右，天线口径约为2米。

其中，所述智能接收机的天线模块采用抗干扰数字多波束电扫天线，具有6个以上可调指向的波束，每个波束的最大增益为20dBi。

其中，每个测定轨基准站布设三个高精度测距接收机，每个高精度测距接收机对应一颗卫星。

其中，所述隐蔽导航定位信号的功率为卫星转发器满载荷功率的二百分之一。

其中，所述隐蔽导航定位信号的功率为卫星转发器满载荷功率的四百分之一。

本发明的技术方案克服了目前卫星导航系统易于被干扰的技术难题，具有以下优点：

(1)隐蔽导航信号的发射功率低：隐蔽导航信号功率比转发器满载发射功率低20dB以上(相当于占用转发器功率的1％以下)。

(2)使用更宽带的信号，具有更高扩频增益。隐蔽导航信号采用20Mcps及以上速率的测距码，信号带宽为40MHz及以上，比GPS粗码提高13dB，比GPS精码提高3dB，因此抗干扰能力更强，测距精度更高。

(3)无偿利用通信卫星。隐蔽导航信号可隐藏在商用的通信卫星上，而不发射专用导航卫星，也不需要租用或买断卫星，理论上地球上空的所有透明转发式的通信卫星都可以为隐蔽导航系统所利用。因此，系统投入大大降低。

(4)该隐蔽卫星导航系统的测距精度可达到10厘米以内，其定位精度可达亚米级，可用于导弹制导等精密打击军事行动。

(5)该系统具有非常灵活的换星、换频、换码等功能。如系统隐蔽使用的卫星被干扰等情况发生时，系统可以选择其他合适位置的卫星来替代；如果原来隐蔽的工作频点遭到恶意攻击，系统可以换成另一个工作频点；如果原来的测距码被干扰，可以换成其他预先选好的测距码。

常规的卫星导航系统适用于安全性和可靠性要求不高的使用场景，对于某些特殊行业，如军事应用，需要很强的生存能力、抗干扰能力、稳定性和隐蔽性。隐蔽卫星导航系统利用地面主控站可生成功率谱密度低的宽带微弱导航信号，利用所有可见的通信卫星的转发器，实现隐蔽导航功能，具有重要的应用前景。利用地面导航主控站产生宽带(40MHz及以上)的弱导航信号，选择利用地球上空的多颗在轨的通信卫星做中转，由于该隐蔽导航信号功率比转发器满载发射功率低20dB以上，到达转发器的导航信号不会对原通信业务信号产生干扰，地面的智能接收机接收来自于4颗及以上通信卫星转发的弱导航信号，实现导航与定位的功能。

基于通信卫星的隐蔽导航系统利用商用通信卫星实现导航与定位，其导航信号由地面导航主控站发射，经过卫星转发器转发至导航接收机。由于导航信号是在地面产生而非传统的星上产生，因此具有换星、换频、换码的便利条件。这对于开展隐蔽导航具有明显的优势。隐蔽导航技术的特点是信号微弱、功率谱密度低、不易被敌方或其他监测设备所发现，因此需要具有高增益自适应的导航接收天线的定位接收机，本发明采用具有高增益的抗干扰数字多波束电扫天线，天线增益为20dBi左右。本发明的方法可以适用于C、Ku、Ka等卫星资源比较丰富的卫星频段。

附图说明

图1为本发明隐蔽卫星导航定位系统的工作原理示意图；

图2为本发明隐蔽卫星星座的组成示意图；

图3为本发明隐蔽导航定位地面主控站组成示意图；

图4为本发明智能接收机的组成示意图。

其中，1-隐蔽卫星星座，2-隐蔽导航定位信号，3-隐蔽导航定位地面主控站，4-智能接收机，5-无源测定轨站，6-天线系统，7-射频设备，8-隐蔽导航信号综合基带，9-系统时间频率生成与分配设备，10-总控系统，11-天线模块，12-射频模块，13-基带处理器模块，14-自主导航模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明的目的是提供一种具有优良抗干扰特性的隐蔽卫星导航定位系统。参见图1，该系统包括隐蔽卫星星座1、隐蔽导航定位信号2、隐蔽导航定位地面主控站3、智能接收机4和无源测定轨站5。

参见图2，所述隐蔽卫星星座1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，工作模式为IGSO卫星导航信号直发和GEO以及SIGSO卫星转发结合，将隐蔽导航信号直发或者转发给用户接收机，来实现用户接收机的定位、授时、测速等功能。

所述隐蔽导航定位信号2隐蔽在泛GEO卫星原业务信号下，导航信号功率为卫星转发器满载荷功率的百分之一及以下、优选二百分之一、更优选四百分之一，导航信号的带宽达40MHz以上，功率谱密度非常低，引起原信号的信噪比下降幅度不超过0.3dB。

参见图3，所述隐蔽导航定位地面主控站3可以是固定设置的隐蔽导航定位固定站，也可以是能随车辆移动的隐蔽导航定位车载静中通站，包括天线系统6(含伺服控制系统)、射频设备7(包括高功率放大器、低噪声放大器、上变频器、下变频器)、隐蔽导航信号综合基带8、系统时间频率生成与分配设备9和总控系统10，用于完成相应频段卫星隐蔽导航信号的产生、发射、接收、处理、监测和评估，并完成对卫星的星地时间同步和信息上注。

隐蔽导航信号综合基带8编辑生成导航电文，对电文进行加密和纠错；同时，回收电文，对发送电文和回收电文进行比较验证；之后，将生成的导航电文经编码、扩频、调制后生成各种中频信号，再送至射频通道经过上变频、放大处理后，上行至相应卫星；接收下行导航信号，经低噪声放大器放大、下变频器变频后，送至隐蔽导航信号综合基带8进行解扩、解调、伪距和多普勒测量以及电文解析等数据处理。

系统时间频率生成与分配设备9产生高稳定度、高可靠性的时间频率基准信号，为隐蔽导航定位地面主控站3以及无源测定轨站5提供溯源到国家标准时间UTC(NTSC)的系统时间、频率信号，实现系统内各站设备的同步运行。

总控系统10完成隐蔽导航定位地面主控站3工作状态的集中监视控制，对隐蔽导航定位地面主控站3数据、网络的统一管理，以及完成隐蔽导航定位地面主控站3对外数据的交互，换星、换频、换码的系统决策。

参见图4，所述智能接收机4包括天线模块11、射频模块12、基带处理器模块13和自主导航模块14，天线模块采用抗干扰数字多波束电扫天线，其接收来自隐蔽卫星星座1的导航信号，射频模块12接收来自天线模块11的隐蔽导航信号，经低噪声放大器放大、下变频器变频后发送给基带处理器模块13；自主导航模块14接收来自基带处理器模块13的信号，当系统需要切换导航模式时，启动自主导航模块14实现不间断导航。自主导航模块14内含有气压测高模块和原子钟，即使在最恶劣的条件下，只需要两颗卫星就可以实现定位。

所述抗干扰数字多波束电扫天线模块11根据系统指定的卫星星座，将各波束指向相应的卫星，接收来自相应卫星的隐蔽导航信号，并将其放大，天线模块具有自适应抗干扰能力，可以在干扰来波方向形成零陷，对干扰信号具有抑制能力；所述射频模块12可在系统控制命令下自动切换工作频点。所述基带处理器模块13用于捕获、跟踪隐蔽导航定位信号，并可在系统控制命令下切换测距码。所述自主导航模块14可实现短暂变换时间(约30秒)内的换星、换频、换码连续切换。

所述无源测定轨站5，包括至少4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3注入卫星，供用户定位时使用。

本发明的隐蔽卫星定位系统的工作过程为，隐蔽导航定位地面主控站3可以是固定设置的隐蔽导航定位固定站，也可以是能随车辆移动的隐蔽导航定位车载静中通站，数量在8台以上，隐蔽导航定位信号2由各隐蔽导航定位地面主控站发射至预选好的隐蔽卫星星座1，并透明转发，由具有抗干扰数字多波束电扫天线的智能接收机4接收，实现电文解调、测距和定位解算等功能。隐蔽导航地面主控站生成测定轨信号，上行至隐蔽卫星星座1，经隐蔽卫星星座转发下行后，由无源测定轨站5的无源测定轨接收机接收，将数据返回隐蔽导航地面主控站，由轨道计算中心完成卫星轨道的测定。

本发明的隐蔽卫星导航定位系统，不用发射专门的导航卫星。隐蔽卫星星座，由“泛GEO通信卫星”组成，包括三种卫星，如图2所示。其一，GEO地球同步静止轨道卫星；其二，SIGSO(Slightly Inclined Geostationary Orbit)卫星，这是退役后而被复用的GEO卫星。当仅保留东西方向上的位置保持，而放弃南北方向上的位置保持时，可形成小倾角的倾斜轨道同步卫星，即SIGSO卫星，其倾角每年平均增加0.9度，其继用寿命起决于剩余调轨燃料的多少，如余一年燃料，可使用10年。价格仅为原正常使用的十分之一左右；其三，IGSO卫星，为倾斜角达到60°左右时的地球同步轨道卫星，大倾角产生小的几何因子，这是获取高定位精度的关键。由这三种地球轨道卫星组成的星座，其核心星为IGSO，决定了定位精度的DOP值与GPS相近。这种“泛GEO通信卫星”有两大特性，其一是围绕赤道平面分布，目前，全世界有363颗，含C和Ku频段的有348颗，除去非透明转发器星及军星之外，隐蔽导航可利用的有273颗，加上购买的退役星SIGSO 30颗，和专门要发射的IGSO 30颗，可供利用的泛GEO通信卫星有333颗。而泛GPS卫星每个系统仅有30颗左右。这表明隐蔽导航可用卫星多出10倍以上，有很强的抗打击能力。当隐蔽卫星导航系统受到攻击或干扰时，就可以利用卫星资源多这一优势，实施换星(更换导航卫星)、换频(更换导航频点)、换码(更换导航测距码)等抗干扰措施。

隐蔽导航定位信号的特点是：信号功率非常低。“泛GEO通信卫星”上有来自天基和地基的广泛的干扰。国际电联规定，对满量程2％以下的干扰不予以追责。隐蔽卫星导航定位系统，正是利用这一特点，“借用”(无偿利用)正常使用的卫星，另外转发百分之一、二百分之一，甚至四百分之一功率的附加弱信号传送导航信息。即在播发正常通信信号期间增加极低功率的隐蔽信号，或者在透明转发通信期间，由地面站增加极低功率的导航信号加以利用。除此之外，隐蔽导航定位信号采用更高速率的伪噪声测距码，测距码速率为20Mcps及以上，信号带宽高达40MHz以及上，又因为隐蔽导航信号功率比常规信号低20dB以上，所以，隐蔽卫星导航信号的功率谱密度非常低。导航信号隐蔽在常规的业务信号中，甚至能隐藏于噪声之中，信号本身是隐蔽的，所以发射位置和方式是隐蔽的，发射和转发的频率是隐蔽的，发射的码是隐蔽的，发射和转发的卫星本身是隐蔽的，卫星的方位和范围也是隐蔽的。在信号接收部分，接收机及有关天线系统也是隐蔽的。这种隐蔽是七维的隐蔽。接收机的天线极化是隐蔽的，天线形式也是隐蔽的。

在可无偿利用的“泛GEO通信卫星”上，有常规的满量程原业务信号。这对于隐蔽导航信号来说，也是一个强大的干扰。但是，由于隐蔽卫星导航信号采用了宽带扩频技术，这种干扰可由导航测距码与原业务信号的不相关特性，在进入智能接收机进行相关解调后，将其削弱一千倍以上。因此，隐蔽导航信号并不受到原业务信号的影响。因此，隐蔽导航定位系统与被利用的“泛GEO通信卫星”原业务信号，可以实现互不干扰，能保持各自的正常运行。

隐蔽导航定位地面主控站主要包括天线系统(含伺服控制系统)、射频设备、隐蔽导航信号综合基带、系统时间频率生成与分配设备和总控系统设备。天线系统含C/Ku双频段馈源网络，固定站天线口径为3.7米以上，车载静中通站天线口径为2米左右。为了实现快速切换指向卫星以实现“换星”功能，固定站天线采用转台式座架；为了实现对SIGSO卫星和IGSO卫星的高精度跟踪，天线采用单脉冲跟踪模式。

射频设备分成C、Ku两个频段，包括C频段的高功率放大器、上变频器、下变频器、低噪声放大器，Ku频段的高功率放大器、上变频器、下变频器、低噪声放大器等。射频设备可在总控系统的指令下，调整工作的频点，以实现“换频”功能。

隐蔽导航信号综合基带编辑生成导航电文，对电文进行加密和纠错；同时，回收电文，对发送电文和回收电文进行比较验证；之后，将生成的导航电文经编码、扩频、调制后生成各种中频信号，再送至射频通道经过上变频、放大处理后，上行至相应卫星；接收下行导航信号，经低噪声放大器放大、下变频器变频后，送至综合基带进行解扩、解调、伪距和多普勒测量以及电文解析等数据处理。

总控系统设备完成导航地面主控站工作状态的集中监视控制，存储系统运行日志；完成对导航地面主控站数据、网络的统一管理；完成导航地面主控站对外数据的交互；完成换星、换频、换码的系统决策。总控系统具有数据处理功能，包括导航电文数据处理、测定轨数据处理、信号分析处理。各功能分别应用相应的数据分析算法，通过数据分析与处理，为隐蔽导航定位地面主控站提供各类导航、授时信息，计算得到卫星相位修正量、频率修正量、钟差改正数、星历改正数等数据信息；总控系统将接收到的测定轨数据，结合自身测量得到的卫星环路时延、载波频率和多普勒频率，以及接收通道时延、频率偏差测量数据和综合基带发射帧标志脉冲与系统秒脉冲时差数据，计算虚拟钟时间参数和频率参数以及相应的码频率、码相位、载波频率、载波相位调整量；将测定轨数据、虚拟钟参数、差分修正数据、气压测高数据、频率修正量等发送给隐蔽导航综合基带。

在隐蔽导航定位地面主控站的总控系统数据库中，有隐蔽卫星星座资源库。该资源库中存有隐蔽卫星星座的详细信息，包括卫星名称、轨道位置、是否有倾角、倾角的大小、可利用的转发器编号、可利用的频点、可使用的转发器带宽、可使用的导航测距码编号等。总控系统可以根据导航服务区域的范围，通过计算隐蔽卫星导航几何精度因子DOP，选取使DOP值尽可能小以便达到更高定位精度的星座组合，并进一步选取该组卫星上的具体导航频点及导航测距码，作为“系统控制指令”广播给各智能接收机。各智能接收机接收到该指令后，可以将接收机的天线波束指向要使用的卫星，将射频模块的工作频点调整到要使用的频点，将基带处理器的本地导航测距码更换成要使用的测距码。这样来实现换星、换频、换码的强抗干扰能力。因此，隐蔽导航定位信号是一种导航通信一体化的信号。除了导航电文以外，隐蔽导航定位信号的信号结构中，还有“系统控制指令”电文。

无源测定轨站为由“泛GEO通信卫星”组成的隐蔽导航定位系统提供高精度的、实时的卫星轨道位置和轨道修正值，用户可以根据需要进行选用。主要包括：最少4个位于地球表面的测定轨基准站、1个数据处理中心，各基准站间距尽量大一些，并在定位覆盖范围内的几个方向上都有分布，以便得到更高的测定轨精度。每个无源测定轨基准站布设3个高精度测距接收机，分别对应3颗卫星。无源测定轨站天线口径可选取1.2米左右。每个天线都具备伺服跟踪系统，以便能很好地跟踪SIGSO和IGSO卫星，并可以实现对所有隐蔽卫星星座的轮测任务。这些接收机的时钟由隐蔽导航定位地面主控站中的系统时间频率生成与分配设备提供。在隐蔽导航定位地面主控站建立数据处理中心，主要设备为一台高性能数据处理服务器，以处理来自基准站接收机采集的卫星信号，主要包括码相位和载波相位数据，计算所测卫星的位置改正量，统计定轨的精度；数据处理中心将计算出的卫星位置改正量通过internet网络传递给隐蔽导航主控站中的总控系统，将该信息编排到导航电文中，通过上行站注入卫星，供用户定位时使用。

系统时间频率生成与分配设备，产生高稳定度、高可靠性的时间频率基准信号，为隐蔽导航定位地面主控站以及无源测定轨站提供溯源到国家标准时间UTC(NTSC)的系统时间、频率信号，实现系统内各站设备的同步运行。利用两台原子钟主备互补，形成可靠的时间频率信号产生。钟组产生系统时间，进而通过卫星实现与国家标准时间的远距离高精度比对，根据比对结果，控制钟组中的主钟输出，使其与标准时间保持同步。远程时间比对链路是支撑各导航定位地面主控站时间保持同步的关键环节，根据其重要性，为备钟设计一套比对链路，一是通过冗余配置提升比对链路的可靠性，二是为系统时间完好性自我监测，提供支撑数据，辅助判断系统时间是否正常。

智能接收机具有多维性、多频率、多信号通道的接收以及智能选取和判断的软件和硬件功能。智能接收机采用泛GEO卫星导航和自主导航(惯导、地磁导航和气压测高)相结合的方式，在切换期间，利用自主导航模块保持导航的连续性，同时，自主导航模块可以提高导航采样率，实现特性装备的采样需求。

通常情况下，导航定位接收机不能解调比常规导航低100-200倍功率的信号。隐蔽卫星导航定位智能接收机采用抗干扰数字多波束电扫天线，在定位所用到的多个卫星方向上，都有约20dBi的增益。这样，接收机就有足够的信噪比实现解调，获得伪距和电文，智能接收机可实现定位。同时隐蔽导航信号带宽是GPS精码的2倍以上，系统定位精度也会有所改善。

为了实现多星、多频、多信号的接收功能，智能接收机采用高增益抗干扰数字多波束电扫天线。由于隐蔽导航信号非常微弱，不能使用传统的全向天线，必须设计高增益定向天线。卫星导航要实现三维定位，至少需要同时接收四颗以上卫星的信号，而且为了提高导航定位精度，要求卫星必须分布在不同方位上，因此对智能接收机天线而言，需要多个波束，自适应对准每颗卫星。根据系统链路预算，为了使得来自于各卫星的导航信号到达地面的信噪比接近，隐蔽导航地面主控站发射的功率可根据需要智能地调整。智能接收机如果安装在移动载体上，天线位置和方向会随时变化，因此天线需具有实时自动对星的功能。当系统切换隐蔽利用的卫星时，抗干扰数字多波束电扫天线，可根据系统指示，将波束指向到要用的卫星，实现隐蔽卫星导航的“换星”功能。

抗干扰数字多波束电扫天线是一个由天线阵和实时自适应信号接收处理器所组成的一个闭环反馈控制系统，它用反馈控制方法自动调准天线阵的方向图，使主波束对准卫星，使它在干扰方向形成零陷或较低的功率方向图增益，将干扰信号抵消，而且可以使有用信号得到加强，从而达到抗干扰的目的。具体技术指标有：接收增益：20dBi左右；频段：C/Ku波段；功能：根据所选的卫星星座，自适应调整接收天线主波束方向，进行自动对星；天线结构：低剖面、微带阵平板天线；对星个数：至少同时跟踪6颗以上通信卫星。

在智能接收机中，隐蔽导航定位信号经过天线及外接带通射频滤波器，进入射频低噪声放大器，在进入混频器，变频后到达模拟中频，进行进一步的放大、滤波处理后通过模拟或者数字端口输出，供给基带处理器进行处理。基带处理器对接收到的中频数字信号进行跟踪、捕获，并对中频数字信号进行解扩、解调，并且可以依据需求对射频频率、测距码进行切换，从而实现换频、换码隐蔽卫星导航定位。

实施例1

采用本发明上述的隐蔽卫星导航定位系统，频段为C波段，其隐蔽导航定位主控站为5台(4主1备)车载静中通站，每台车载天线口径为1.8米，配置的C波段功放功率为25W。隐蔽导航定位信号占用卫星的功率为满载荷功率的百分之一。其中一台静中通车载站，配置有高精度的原子钟产生导航系统时间，并配备高精度时间频率系统，使5台导航信号上行站的时间达到同步和统一。卫星星座选择可视范围内的C波段通信卫星中的5颗，其中有2颗小倾角倾斜轨道卫星，DOP值为50。定位接收机的天线为5个波束的自适应天线，天线增益为19dBi。系统的测距精度为0.10米，定位精度为5米。

实施例2

采用本发明上述的隐蔽卫星导航定位系统，频段为Ku波段，其隐蔽导航定位主控站为8台(7主1备)固定地面站，每台天线口径为16米，配置的Ku波段功放功率为20W。隐蔽导航信号占用卫星的功率为满载荷功率的二百分之一。隐蔽导航定位主控站内设有高精度的原子钟产生导航系统时间，并配备高精度时间频率分配系统，使8台导航信号上行站的时间达到同步和统一。卫星星座选择可视范围内的Ku波段通信卫星中的8颗，其中有2颗SIGSO小倾角倾斜轨道卫星，1颗IGSO倾斜轨道卫星，DOP值为10。定位接收机的天线为8个波束的自适应天线，天线增益为21dBi。系统的测距精度为0.10米，定位精度为1米。

实施例3

采用本发明上述的隐蔽卫星导航定位系统，频段为C波段，其隐蔽导航定位主控站为8台(7主1备)固定地面站，每台天线口径为3.7米，配置的C波段功放功率为200W。隐蔽导航信号占用卫星的功率为满载荷功率的四百分之一。隐蔽导航定位主控站内设有高精度的原子钟产生导航系统时间，并配备高精度时间频率系统，使8台导航信号上行站的时间达到同步和统一。卫星星座选择可视范围内的C波段通信卫星中的8颗，其中有1颗SIGSO小倾角倾斜轨道卫星，1颗IGSO倾斜轨道卫星，DOP值为20。定位接收机的天线为8个波束的自适应天线，天线增益为25dBi。系统的测距精度为0.10米，定位精度为2米。

通过上述实施例可以看出，本发明的隐蔽卫星导航系统采用了“泛GEO通信卫星”为导航星座，隐蔽导航信号功率仅为卫星满载荷功率百分之一以下的情况下，仍能实现较高精度的定位，定位精度可以达到米级，从而能够实现精准的隐蔽导航。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。