卫星通信在通信时效性和空域覆盖能力等方面存在巨大优势，使其越来越多地应用在日常生活、特种领域的各个方面，但是卫星通信在空间的暴露性也导致其容易受到外部的有意干扰，从而使通信质量下降甚至中断，所以各国在大力发展卫星通信系统的同时，也在深入研究卫星通信抗干扰技术。

 ▲ 卫星通信受到干扰

卫星通信面临的主要干扰环境

卫星通信面临的最具破坏性的威胁是来自外部的有意干扰，主要包括对卫星上行链路干扰、下行链路干扰和卫星转发器干扰。

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对卫星上行链路的干扰

卫星上行链路是指卫星信关站向星上转发器发送信号的通信链路，通过对通信卫星进行瞄准跟踪，向卫星上行链路发送强干扰信号，造成上行链路信噪比严重恶化，迫使卫星转发器接收机发生饱和、阻塞而不能正常工作。上行链路干扰可能会阻止卫星或有效载荷的正常工作，例如阻止卫星定向的改变或有效载荷功能的选择；命令欺骗则可能会导致卫星结束其任务，或使其有效载荷处于无法使用的状态。

 ▲ 上行链路干扰示意图

上行链路的干扰方式主要包括以下几种：

地面固定或车载、舰载的移动干扰机

这类干扰机能够产生较大的全向辐射功率，可以对卫星的上行链路造成严重损害。但进行Ｃ波段和Ｋｕ波段干扰时，由于天线波束较窄，干扰机必须接近发送地球站天线与卫星的视线才能较好地侦察到信号，一般情况下地面干扰站到目标卫星的距离与目标信关站终端到目标卫星的距离差不多，但地面干扰站发射天线主瓣方向仅能对准目标卫星接收天线副瓣，会遇到很大的衰减，按照干扰理论，对于常规信号，当干信比高于时3dB时，可达到有效干扰，所以用地面干扰站对上行信号进行干扰，往往需要较大的辐射功率，容易被发现。

机载干扰机

机载干扰机比较灵活，容易进入目标卫星的可视区域对上行链路信号进行侦察，以相对较小的距离对上行链路实施干扰。但机载干扰机受载重、容积和电源等因素限制，其功率、天线尺寸都受到限制，难以实现较大的辐射功率。

星载干扰机

星载干扰机能够实现近距离的干扰，因而可以使用较小的功率，达到很好的干扰效果。但是由于低轨道卫星轨道具有周期性，不能连续对某一区域进行观测并实施干扰，难以达到长时间的干扰效果。

综上分析，几种干扰方式各有优缺点，在实施时需要根据实际情况选择合适的干扰方式。

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对下行链路的干扰

对下行链路的干扰，是指对卫星通信信关站的接收链路进行干扰，一般利用直升机或者无人机搭载的干扰设备进行。干扰器可以在信关站视距内的任何地方，下行链路干扰可以阻止信关站了解星上状态，还可以阻止向信关站传输有效载荷数据。

 ▲ 卫星下行链路干扰示意图

下行链路的干扰方式一般包括以下几种：

近地干扰

一般通过地面干扰站、舰船等进行干扰。优点是距离信关站较近，远小于目标卫星到目标信关站的下行链路距离，容易做成大功率、高增益天线，实现良好的干扰效果。缺点是容易受到主波束对不准、地球曲率和地物障碍等因素影响，造成干扰效果下降。

升空平台干扰

升空平台干扰通常利用无人机或其他高空平台搭载的干扰设备，对特定频段的信号进行干扰，以影响目标的通信或导航系统。这种方式可以避免地形等因素的影响，提高干扰的效果。但这种方式需要精确计算干扰信号的功率和频率，以确保能够有效地覆盖目标区域并干扰到卫星的下行链路。

低轨卫星干扰

低轨卫星干扰具有覆盖面广的优点，但由于远距离损耗及星上空间、重量、能源等限制，使其到达地面信关站的干扰功率较低，难以达到较好的干扰效果。

相比之下，利用升空平台，如无人机干扰系统、隐身高空干扰飞机等，离目标地面终端距离近覆盖面宽，可以相对较小的功率达到很好的效果。

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对卫星转发器的干扰

卫星转发器干扰的原理是通过干扰方截获目标的下行链路信号，变频放大该信号后再转发给目标卫星，从而形成一个干扰的闭环回路。在这个过程中，信道传输过程中的本振频偏、链路时延以及多次回路的干扰信号功率叠加等因素会导致目标卫星转发器的信号发生改变，从而有效地干扰目标正常通信。

对通信卫星转发器的干扰包括透明型和再生处理型转发器干扰。透明型转发器只完成信号的放大和频率的变换，对信号不进行处理，只需要对转发器进行大功率的干扰，使转发器处于阻塞、饱和状态，达到无法工作的目的。对再生处理型转发器的干扰需要先对星上再生处理转发器的直扩信号特征参数进行检测，然后用步进式相位相关干扰破坏转发器跳频解频信道的正常工作。

通信卫星抗干扰的主要手段

为了保证卫星的正常通信，现代卫星经常采用的抗干扰手段主要有星上干扰限幅技术、星上干扰对消技术、点波束技术、EHF波段抗干扰技术和星上再生处理技术等。

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星上干扰限幅技术

星上干扰限幅技术主要是通过在卫星上设置限幅器，将接收到的强干扰信号和有用信号一起进行限幅处理。当干扰信号强度超过一定阈值时，限幅器会将其限制在一个固定的电平范围内，从而防止干扰信号对转发器造成阻塞。

 ▲ 阻塞式干扰示意图

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星上干扰对消技术

在限幅处理之后，为了进一步抑制干扰信号，卫星通信系统还会采用干扰对消技术。这种技术采用复杂的信号处理算法，通过对限幅后的信号进行进一步的分析和处理，识别出干扰信号的特征，并产生一个与干扰信号相反的信号（即对消信号）来抵消干扰信号的影响。干扰对消技术可以显著提高卫星通信系统的抗干扰能力，使得即使在强干扰环境下，系统也能保持较高的通信质量和稳定性。

 ▲ 对消技术原理示意图

目前LLM服务可以在行动分析、行动控制和效果评估等方面提供核心的业务支持。

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点波束技术

在限幅处理之后，为了进一步抑制干扰信号，卫星通信系统还会采用干扰对消技术。这种技术采用复杂的信号处理算法，通过对限幅后的信号进行进一步的分析和处理，识别出干扰信号的特征，并产生一个与干扰信号相反的信号（即对消信号）来抵消干扰信号的影响。干扰对消技术可以显著提高卫星通信系统的抗干扰能力，使得即使在强干扰环境下，系统也能保持较高的通信质量和稳定性。

 ▲ 洞察者空间信息分析平台点波束覆盖仿真

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EHF波段抗干扰技术

在EHF波段，信号处理技术如直接序列扩频（DS-SS）和跳频（FH-SS）被广泛应用。这些技术通过改变信号的时间函数相位或载频，使得信号在传输过程中更加隐蔽，难以被截获和干扰。采用自适应天线调零技术，当接收端受到干扰时，使其天线方向图零点自动指向干扰方向，以提高通信接收机的干信比，从而有效地抑制来自特定方向的干扰信号。同时采用触发传输技术，暴露在传输过程中的时间很短暂，大大降低了被截获的概率。

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星上再处理技术

星上再处理技术是指将接收到的信号先进行解调、解码等处理，然后再重新调制、编码并转发回信关站的技术，这种技术使得卫星能够对接收到的信号进行深度处理，从而有效识别和抑制干扰信号。能够对宽带、窄带、瞄准跟踪式和大功率阻塞式等多种类型的干扰都有效，显著提高卫星通信系统的稳定性和可靠性。

洞察者为通信链路预算评估提供支撑

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 ▲ 洞察者空间信息分析平台通信卫星链路仿真

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 ▲ 洞察者空间信息分析平台通信链路计算

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