一种卫星通信干扰方法和装置与流程

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1.本技术涉及通信领域，尤其涉及一种卫星通信干扰方法和装置。

背景技术：

2.在卫星通信领域，卫星信号接收终端可以基于接收到的卫星信号来定位目标卫星，进而对目标卫星进行跟踪通信。虽然现有技术中可以通过信号屏蔽房间、信号屏蔽柜等装置来屏蔽卫星信号，以阻碍卫星通信，但这种方案受到空间的限制，难以对开放环境中的接收设备实现干扰。
3.而且，对于一个需要执行卫星信号干扰的区域，现有的方案难以对该区域实现有针对性且有效的干扰，具有功耗高、干扰有效性差的缺点。
4.如何提高卫星通信干扰有效性，是本技术所要解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种卫星通信干扰方法和装置，用以解决卫星通信干扰有效性低的问题。
6.第一方面，提供了一种卫星通信干扰方法，包括：获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。
7.第二方面，提供了一种卫星通信干扰装置，包括：获取模块，获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；确定模块，根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；发送模块，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。
8.第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时实现如第一方面的方法的步骤。
9.第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的方法的步骤。
10.在本技术实施例中，通过获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；根
据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。本方案能针对于干扰区域执行干扰，通过模拟卫星发射的信号来对干扰区域发送干扰信号，从而使得干扰区域内的接收天线无法定位到卫星或无法解析出卫星通信信号，实现定向且有效的卫星通信干扰。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1a是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之一；图1b是本技术的一个实施例有源卫星通信干扰装置的结构示意图；图2a是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之二；图2b是本技术的一个实施例待干扰区域area与目标干扰卫星位置关系示意图之一；图2c是本技术的一个实施例待干扰区域area与目标干扰卫星位置关系示意图之二；图3是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之三；图4是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之四；图5是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之五；图6是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之六；图7是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰方法的流程示意图之七；图8是本技术的一个实施例信标信号或信号电平值随天线方位角变化示意图；图9是本技术的一个实施例一种卫星通信干扰装置结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。
13.在卫星通信技术领域，可以由接收终端通过寻星确定目标卫星的方位，然后控制接收天线指向目标卫星，从而稳定接收目标卫星的信号以实现卫星通信。
14.在实际应用中，接收终端可以先根据自身与目标卫星之间的相对位置来初步计算目标卫星的理论方位，进而在理论计算的方位上执行粗对准，进而提高精度执行精对准。
15.接收终端的所在位置可以是相对于地面固定的也可以是变化的。当接收终端位置固定时，与目标卫星之间的通信方式可以称为“静中通”。当接收终端位置变化时，与目标卫星之间的通信方式可以称为“动中通”。
16.在卫星通信场景中，现有技术难以对开放环境中的接收设备实现干扰。而且，对于
一个需要执行卫星信号干扰的区域，现有的方案难以对该区域实现有针对性且有效的干扰，具有功耗高、干扰有效性差的缺点。其中，由于“动中通”场景中接收终端的位置不断变化，因而更难以对移动中的接收终端有效地进行卫星通信干扰。
17.为了解决现有技术中存在的问题，本技术实施例提供一种卫星通信干扰方法，本技术实施例提供的方案可以应用于上述“静中通”或“动中通”的场景中。如图1a所示，包括以下步骤：s11：获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数。
18.待干扰区域可以是圆形、矩形或不规则的封闭图形，在实际应用中，可以根据需要进行干扰的接收设备来确定该待干扰区域。
19.对于一个待干扰的接收设备，可以将待干扰的接收设备所在的位置确定为中心，并将距离该中心不大于预设距离的一个区域确定为待干扰区域。
20.对于多个待干扰的接收设备，可以分别对每个待干扰的接收设备确定一个区域，然后将各个待干扰的接受设备对应的区域共同确定为一个待干扰区域，使待干扰区域包含各个待干扰的接受设备所在的位置。
21.上述目标干扰卫星是待干扰区域内的接收设备进行卫星通信的目标卫星，卫星的参数信息为公开的信息，可以预先查询并存储为数据库，以便在使用时灵活调用。该目标干扰卫星的参数信息包括但不限于：卫星星历、状态、信号制式、工作模式、轨道信息等。
22.具体而言，上述发射信号参数可以包括目标干扰卫星的信标信号参数，也可以包括卫星电视信号（dvb-s/s2）参数。发射信号参数能表征目标干扰卫星发射信号的特征，基于该发射信号参数能模拟目标干扰卫星发射出的信号。
23.s12：根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间。
24.对待干扰区域执行卫星通信干扰的最佳位置为上述待干扰区域与目标干扰卫星之间的位置。具体而言，可以根据待干扰区域与目标干扰卫星之间的相对位置计算确定出位于待干扰区域内的接收天线主瓣对准目标干扰卫星的方位，进而在该方位上确定干扰执行位置进行卫星通信干扰。基于该干扰执行位置，能阻碍待干扰区域内的接收天线对目标干扰卫星信号的接收。
25.s13：基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。
26.在本步骤中，基于发射信号参数模拟目标干扰卫星生成干扰信号，进而基于干扰执行位置向待干扰区域发送该干扰信号，使待干扰区域内的接收天线主瓣方向上同时接收到目标干扰卫星发射的真实信号以及干扰信号，进而无法准确识别目标干扰卫星的位置，或者，无法从接收的信号中分离出目标干扰卫星发射的真实信号，从而达到卫星通信干扰的目的。
27.在实际执行时，由于干扰执行位置往往在与地面有一定距离的空中，因而可以通过无人机等飞行设备在空中的干扰执行位置向待干扰区域发送干扰信号。举例而言，目标卫星信标信号属窄带（几十khz）单载波信号，本方案中可以产生与发射信号参数相匹配的特定单频正弦信号，作为干扰信号执行发送。
28.可选的，可以预先根据发射信号参数生成干扰信号g基带信号并存储在无人机的存储器中，无人机抵达干扰执行位置后，通过干扰信号发生装置调取存储器中预先存储的干扰信号g基带信号，并通过变频器转换为干扰信号g频带信号，进而通过放大器放大，从而通过无人机搭载的天线执行干扰信号发送。
29.可选的，除了预先生成干扰信号g基带信号的方式以外，也可以实时生成干扰信号g基带信号。无人机抵达干扰执行位置后，可以根据自身的姿态动态生成干扰信号g并发送。对于“静中通”的场景，在接收终端位置发生变化后，待干扰区域可能相应发生变化，无人机可以跟随接收终端的位置相应变化，并实时生成针对于接收终端的干扰信号并发送，从而实现动态、灵活的卫星通信干扰。
30.下面提供一种可选的有源卫星通信干扰装置（101），如图1b示出了有源卫星通信干扰装置（101）的结构示意图，其中包括：干扰信号发生装置（201）；存储器（202）；变频器（203）；放大器（204）；天线（205）、通信接口（206）。
31.其中，干扰信号发生装置（201）具有灵活、快速产生干扰信号g基带信号功能，以及控制、计算功能，并可与外部设备通信。
32.存储器（202）为可选模块，该存储器也可以配置在干扰信号发生装置内部。在需要预先存储干扰信号g基带信号的情况下，可以配置该存储器用于存储预先生成的上述基带信号。在实时生成干扰信号的场景中，也可以不配置该存储器，直接通过干扰信号发生装置生成干扰信号即可。另外，存储器（202）中还可以用于存储已知、公开的目标干扰卫星的参数信息，以便干扰信号发生装置随时调用参数信息并生成干扰信号。
33.在配置上述存储器（202）的情况下，该存储器与干扰信号发生装置（201）通信连接，以便干扰信号发生装置（201）对存储器（202）中的数据进行读取调用、删改等操作。
34.变频器（203）能用于将基带信号转换为频带信号，举例而言，c、ku、ka是“动中通”卫星通信系统中常用的通信频段，变频器能够实现c、ku、ka频段干扰信号g基带信号与干扰信号g频带信号搬移，配置c、ku、ka频段至少一种变频器。“静中通”场景中常用频段为l、x频段，实际应用中可以根据实际需求选择所需频段对应的变频器。
35.放大器（204），用于实现干扰信号g频带信号电平放大，使得待干扰区域中的接收天线能接收到一定强度的干扰信号，阻碍接收终端从接收信号中分离出目标干扰卫星发射的真实信号。
36.天线（205），用于对放大后的干扰信号执行发射，可以根据实际要干扰的频段选用相应的天线。所选用的天线的频率范围、极化特性等特征可以根据目标干扰卫星对应的信标信号和或卫星电视信号（dvb-s/s2）要求配置，从而使发射出的干扰信号更接近于目标干扰卫星发射的真实信号。
37.另外，该天线的指向可以根据需要配置，例如选用定向天线或指向性可调天线，可实现定向或特定区域干扰。在使用定向天线时，可以通过调整无人机的姿态来使天线向待干扰区域发送干扰信号。在使用指向性可调天线时，可以通过调整天线指向来对待干扰区域发送干扰信号。
38.通信接口（206），一端与干扰信号发生装置（201）连接，另一端可以与外部设备通信。实际应用中，可以通过该通信接口对干扰信号发生装置执行配置或发送要执行的指令，
以实现对有源卫星通信干扰装置的控制。比如说，可以通过该通信接口指定哪个卫星是目标干扰卫星，也可以通过该通信接口指定待干扰区域，或是指定执行干扰的时间段等。
39.可选的，本方案可以采用软件无线电硬件平台（software defined radio，sdr）并结合相应程序软件产生干扰信号g基带信号。本方案可以广泛应用于卫星通信领域、电子对抗领域或无线电干扰领域，通过本技术实施例提供的方案，能显著提升卫星通信干扰有效性。本方案能针对于干扰区域执行干扰，通过模拟卫星发射的信号来对干扰区域发送干扰信号，从而使得干扰区域内的接收天线无法定位到卫星或无法解析出卫星通信信号，实现定向且有效的卫星通信干扰。
40.本方案可以应用于“静中通”和“动中通”的应用场景中，在这两种场景中，卫星通信系统均须配置寻星及跟踪装置，用于使接收天线主瓣实时对准卫星实现稳定通信。
[0041]“动中通”卫星通信系统通常部署在载具实现移动通信，无法采用大物理孔径天线，常见的通信频段为c/ku/ka。
[0042]
其中，c频段（4~8ghz）卫星通信：主要用于商用通信卫星、国际电话和电视转播业务，多使用5850-6425mhz/3625-4200mhz频段，该频段受降雨影响小，地面站天线口径较大2.4-3m，多用于“静中通”。
[0043]
其中，ku频段（12~18ghz）卫星通信：主要用于卫星通信，固定卫星业务（fss）多使用14.0-14.25ghz/12.25-12.75ghz频段，广播卫星业务（bss）多使用11.7-12.2ghz频段，接收终端天线口径1m左右。
[0044]
其中，ka频段（26.5~40ghz）卫星通信：主要用于卫星通信，高吞吐量通信卫星（hts）多将27.7-29.5ghz/17.7-19.7ghz频段分配给地面站，将29.5-30.0ghz/19.7-20.2ghz分配给接收终端。接收终端可使用0.75m天线，其收/发速率可达50/5mbps。
[0045]
对于“静中通”卫星通信系统，接收终端天馈线系统位置、姿态不变，由于卫星位置可能时刻变化，必须利用寻星及跟踪装置控制天馈线系统，使天线主瓣始终对准卫星。
[0046]
对于“动中通”卫星通信系统接收终端天馈线系统位于载具，位置、坐标时刻改变，要想使天线主瓣始终对准卫星，必须测量载具位置、坐标并依此计算天馈线系统对准目标卫星的角度参数。
[0047]
基于国际电信联盟规定，ku频段天线主瓣卫星对准误差小于0.2
°
，当天线指向误差大于0.5
°
时，处于发射模式必须减小发射电平避免干扰邻星，处于接收模式可能大幅降低接收信号信噪比，可见，如何使天馈线系统始终低误差指向卫星是卫星通信系统能正常通信的前提条件。本方案利用有源卫星通信干扰装置模拟产生、辐射与目标卫星公开信标信号及卫星电视信号（dvb-s/s2）相同的干扰信号g，并结合主瓣最佳干扰位置选择方法，构建区域部署的区域卫星通信干扰系统，利用卫星通信主动干扰方法，从而干扰接收终端的寻星及跟踪装置，使其无法正确对准目标卫星或错误跟踪干扰信号g，达到干扰卫星通信的目的。
[0048]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图2a所示，上述步骤s12，包括：s21：根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定所述待干扰区域的目标通信角度参数，其中，通信角度参数包括接收天线的俯仰角、方位角和极化角。
[0049]
其中，待干扰区域的目标通信角度参数即为位于待干扰区域内的卫星通信接收天线的通信角度参数。目标通信角度参数能用于表征接收天线指向目标干扰卫星的方向。
[0050]
在通信角度参数中，俯仰角用以表示接收天线与所在位置的水平面之间的夹角。方位角用以表示接收天线在所在位置的水平面上转动的角度，可以用经度表示。极化角是指接收天线接收到信号的极化角度与卫星发射信号的极化角度之间的差值。以位于赤道上空的卫星为例，其发射信号包括水平和垂直两个方向，只有位于赤道上的接收设备才能接收到极化角不变的信号，而位于其他纬度的接收信号则会接收到角度变化的信号，该变化的信号即是上述极化角。
[0051]
s22：根据所述待干扰区域的位置参数确定原点，在所述原点的所述目标通信角度参数所指的方向上确定所述干扰执行位置。
[0052]
本方案中用上述接收天线所指的方向来确定干扰执行位置，从而在接收天线主瓣方向上通过飞行器等设备向待干扰区域发送干扰信号，以实现卫星通信的干扰。
[0053]
结合上述实施例提供的有源卫星通信干扰装置（101），干扰信号g基带信号经变频器（203）形成干扰信号g频带信号时，设置干扰信号极化角为上述步骤中的极化角，再经放大器（204）、天线（205）后辐射。而俯仰角和方位角可以通过调整有源卫星通信干扰装置（101）的姿态、调整天线（205）的姿态来实现。
[0054]
本技术实施例提供一种确定干扰执行位置的可选方案，图2b展示了待干扰区域area（以点状阴影示出）与目标干扰卫星位置关系。
[0055]
首先，在本技术实施例步骤s11的步骤中确定待干扰的目标卫星，即目标干扰卫星。获取该目标卫星公开信息、必要参数、确定待干扰区域area的位置参数。
[0056]
其中，目标卫星公开信息包括：目标卫星高度h，目标卫星经度；必要参数至少包括：地球半径r。待干扰区域area参数至少包括：待干扰区域area几何中心经度，纬度。
[0057]
首先，根据以下式1计算目标卫星在待干扰区域area地理坐标系中坐标值，其中，。
[0058]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（式1）然后，根据式2计算待干扰区域area中的接收终端要想与目标卫星通信的初始俯仰角、极化角、方位角（地理坐标系）。
[0059]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（式2）
接着，在地理坐标系中设置干扰信号g位置，并设置干扰信号g方位角等于初始方位角。以及，给定干扰信号g高度或干扰信号g与待干扰区域area几何中心水平距离jg任意一个参数，使二者满足以下式3：tan=
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（式3）因干扰执行位置pos_g与目标卫星经纬度、方位角相同，根据、r等参数按上述式1计算pos_g在地理坐标系中坐标值。
[0060]
随后，在执行干扰时，只需将干扰信号g部署在地理坐标系中坐标值，即pos_g点即可使得干扰信号g位于待干扰区域内的接收终端天线主瓣（小范围空域y）内，从而实现对待干扰区域有针对性执行卫星通信干扰。
[0061]
进一步的，本技术实施例还提供一种干扰信号g部署位置高度、方位误差估算方法，可以用于进一步提升干扰准确性，参见图2c。
[0062]
对于位于待干扰区域area内的接收终端，接收终端天馈线系统半功率波瓣宽度（hpbw）如式4所示。
[0063]
hpbw=70λ/d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（式4）其中，hpbw表示半功率波瓣宽度，单位
°
；λ表示波长，单位m；d表示天线物理孔径尺寸直径，单位m。
[0064]
实际应用中，ku频段天馈线系统hpbw介于1.16
°
~1.75
°
；ka频段天馈线系统hpbw介于0.7
°
~1.05
°
；部署位置高度误差err与hpbw、之间估算关系如以下式5所示。
[0065]
err=hpbw
×
0.01745
×ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（式5）以hpbw=1
°
，=500m计算，即干扰信号g只需部署在以pos_g为中心高度误差err=8.7m内，即可进入接收终端天线主瓣。由此可见，干扰信号g部署方位误差为
±
hpbw。
[0066]
基于本实施例计算的方位误差，在实际应用中，可以在确定干扰执行未知的基础上，将有源卫星通信干扰装置与无人机系统结合，实现定点、跟随干扰。
[0067]
具体而言，由无人机（可以包含定位定姿系统）及控制站、有源卫星通信干扰装置、稳定云台组成。
[0068]
首先，将有源卫星通信干扰装置安装在稳定云台，整体作为载荷搭载无人机。然后，获取pos_g点对应的地理坐标系中坐标值，控制站引导无人机依据定位定姿系统经闭环控制定点悬停在pos_g点，高度、方位误差位于上述err内。随后，控制稳定云台保证干扰信号g俯仰角、极化角、方位角稳定。最后，控制有源卫星通信干扰装置产生并辐射干扰信号g，以实现针对于待干扰区域的卫星通信干扰。
[0069]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图3所示，所述待干扰区域的位置参数包
括所述待干扰区域的多个边缘特征点的经纬度坐标值；其中，上述步骤s21，包括：s31：根据多个所述边缘特征点的经纬度坐标值和所述目标干扰卫星的位置参数，分别确定位于各个所述边缘特征点的通信角度参数。
[0070]
本实例中，边缘特征点例如可以是待干扰区域的几何顶点、几何边缘中点等特征点，边缘特征点用于表征待干扰区域的轮廓。
[0071]
s32：根据多个所述边缘特征点的通信角度参数确定所述待干扰区域的目标通信角度参数。
[0072]
上述实施例中提供了待干扰区域area几何中心经度，纬度计算俯仰角、极化角、方位角的方法。为使计算更精确，可以对待干扰区域area几何边缘q个特征点（索引q，{q∈[0,q-1]| q∈n }）的特征点经度,
…
,与纬度,
…
,，并按上述实施例中的式1、式2计算出总计q组角度值（,,），并取平均值，作为俯仰角、极化角、方位角，从而得到更准确的目标通信角度参数。
[0073]
通过本技术实施例提供的方案，能对于轮廓不规则的干扰区域确定出更合理的目标通信角度参数，以确保对待干扰区域内的各个位置均能实现有效卫星通信干扰，从而提升卫星通信干扰整体有效性。
[0074]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图4所示，上述步骤s22，包括：s41：将所述待干扰区域的几何中心确定为所述原点。
[0075]
如图2b、图2c中原点o所示，将干扰区域的集合中心确定为原点，以便于在两点之间确定干扰执行位置。
[0076]
s42：根据所述待干扰区域的外接圆确定干扰执行位置与所述原点之间的目标距离，其中，所述外接圆的面积与所述目标距离正相关。
[0077]
在本技术实施例中，为实现对待干扰区域中任一位置的卫星通信干扰，可以基于待干扰区域的外接圆来确定干扰执行位置与待干扰区域之间的远近。对于搭载于无人机的同种发射天线，在发射功率足够满足需求的前提下，干扰执行位置距离待干扰区域越远，则实际受到卫星通信干扰的范围越大。
[0078]
s43：将所述原点的所述目标通信角度参数所指的方向上的与所述原点之间的距离为所述目标距离的位置确定为所述干扰执行位置。
[0079]
以图2b为例，目标距离即原点o与pos_g之间的直线距离，通过本技术实施例提供的方案，能确定出合理的目标距离，该目标距离一方面能够保证卫星通信干扰能全面覆盖待干扰区域，另一方面能降低对信号发射功率的需求，从而在保证卫星通信干扰有效的同时，还能降低功耗。
[0080]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图5所示，上述步骤s13，包括：s51：基于所述发射信号参数生成卫星模拟信号，所述卫星模拟信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。
[0081]
在本技术实施例提供的方案中，卫星模拟信号具体可以是干扰信号g基带信号。该卫星模拟信号可以是预先存储在存储器中，并在使用时直接调用的，或者也可以是实时生成的。
[0082]
s52：获取所述干扰天线的姿态信息，所述姿态信息用于表征所述干扰天线相对于地面的姿态。
[0083]
本步骤中所述的干扰天线可以是图1b中所示的天线（205），用于发射干扰信号。该姿态信息具体可以表征该干扰天线相对于其所在坐标的地面的姿态。
[0084]
s53：根据所述干扰天线的姿态信息和所述卫星模拟信号生成所述干扰信号，所述干扰信号用于模拟所述待干扰区域的接收天线接收到的所述目标干扰卫星发射的信号。
[0085]
在本步骤中，根据上述获取的姿态信息调整卫星模拟信号，生成干扰信号。从而使干扰区域接收天线接收到的干扰信号更接近于目标干扰卫星发射的真实信号，弥补干扰天线姿态变化可能导致对接收天线干扰效果差的问题。
[0086]
s54：基于所述干扰执行位置，通过干扰天线向所述待干扰区域发送所述干扰信号。
[0087]
通过本技术实施例提供的方案，基于干扰天线的姿态信息生成干扰信号，能使生成的干扰信号弥补天线姿态变化可能对干扰效果造成的负面影响。本方案能进一步提升对待干扰区域的卫星干扰有效性。
[0088]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图6所示，在上述步骤s13之前，还包括：s61：获取所述待干扰区域内的接收终端的接收电平范围；s62：根据所述接收电平范围和所述待干扰区域确定所述干扰信号的目标信号强度；其中，上述步骤s13，包括：s63：基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述目标信号强度的所述干扰信号，其中，所述目标信号强度的所述干扰信号用于使所述待干扰区域内的接收终端的接收电平饱和。
[0089]
本技术实施例提供的方案用于实现恒定饱和电平干扰，用于使干扰信号g到达接收终端时的信号电平远大于目标卫星信标信号和或卫星电视信号（dvb-s/s2）信号到达接收终端时的信号电平。
[0090]
关于目标卫星信标信号和或卫星电视信号（dvb-s/s2）信号到达接收终端时的信号电平取值设置，举例而言，假设待干扰区域内的接收机信标接收电平范围-100dbm~-50dbm，dvb-s与dvb-s2接收电平范围-65dbm~-25dbm。
[0091]
保持干扰信号g电平（即目标信号强度）恒定大于-25dbm，例如可以是-10dbm，使得上述接收终端配置的信标信号和或卫星电视信号（dvb-s/s2）接收机电平饱和，对应角度变化的dc电压饱和，进而无法控制伺服系统，导致寻星错误以达到卫星通信干扰的目的。
[0092]
基于上述实施例提供的方案，可选的，如图7所示，上述步骤s13，包括：s71：基于所述干扰执行位置，从预设区域内的随机位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号，其中，所述干扰执行位置为所述预设区域的中心位置。
[0093]
本技术实施例提供的方案用于实现位置变化干扰。举例而言，基于上述实施例所述的接收机，本实例中将干扰信号g电平设置为：-50dbm（信标接收电平）附近或-25dbm附近（dvb-s与dvb-s2接收电平），保证接收机可以正确接收干扰信号g，干扰信号g电平高于信标信号和或卫星电视信号（dvb-s/s2）接收机电平。同时，控制无人机在pos_g点周围小范围随机运动，该范围可以预先设定，以模拟目标卫星，诱导接收终端天馈线系统随干扰信号g运动持续寻星及跟踪，无法正确锁定目标卫星，以达到卫星通信干扰的目的。
[0094]
下面，结合接收机执行卫星通信的具体方式对本方案做进一步说明。
[0095]
接收机中通常包含寻星及跟踪装置，用于执行寻星并进行卫星跟踪，须保证天线主瓣对准卫星，卫星通信的过程主要分为快速寻星阶段和稳定跟踪阶段这两个部分。
[0096]
在快速寻星阶段中，接收终端上电后，寻星及跟踪装置立即进入快速寻星阶段，实现初始对星，根据启动初始对星程序时载具的状态，可以分为静态初始捕获和动态初始捕获。
[0097]
静态初始捕获指载具静止，实现步骤包括：（1）初始寻星；（2）粗对准；（3）精对准；动态初始捕获指载具运动，实现步骤包括：（1）载具稳定保持；（2）初始寻星；（3）粗对准；（4）精对准；增加载具稳定保持的目的是保持天馈线系统指向性在一段时间内地理坐标系内不变，实质上是达到静态初始捕获所需条件。
[0098]
在初始寻星的步骤中，首先进行理论计算寻星、卫星信标接信号寻星、卫星电视信号（dvb-s/s2）寻星。工程方法大多为上述一种或多种方法的结合。
[0099]
其中，理论计算寻星的步骤中，寻星及跟踪装置根据预先存储的目标卫星公开信息，并结合定位定姿系统获取当前时间、经纬度、高度计算t时刻天线主瓣指向目标卫所需的俯仰角、方位角、极化角。
[0100]
卫星信标接信号寻星的步骤中，配置信标信号锁相式接收机根据天线主瓣不同指向输出不同信标信号电平值a，当天线主瓣正对卫星时，信标信号锁相式接收机输出电平值a最大，监测卫星信标接收机输出电平值a可引导指向目标卫星。
[0101]
卫星电视信号（dvb-s/s2）寻星的步骤中，可以配置与目标卫星匹配的数字调谐器构成信号反馈系统，根据天线主瓣不同指向输出不同信标信号电平值a。
[0102]
初始寻星步骤中，首先，将目标卫星信标信号中心频率或卫星电视信号（dvb-s/s2）信号特征值载入信标信号锁相式接收机或数字调谐器中，使其可锁定目标卫星信标信号或卫星电视信号（dvb-s/s2），并输出与之对应的目标卫星信号强度信息。然后，根据目标卫星公开信息及载具姿态位置信息，控制器计算获得指向目标卫星空域所需的初始俯仰角、方位角、极化角。最后，伺服系统根据初始俯仰角和极化角将天馈线系统指向目标卫星空域；在粗对准的步骤中，由伺服系统以一定速度旋转搜索初始方位角附近一定范围内的各方位角，监测并存储目标卫星信号强度信息，并检验是否大于预设阈值，判断是否搜索到目标卫星。
[0103]
粗对准前提下，需进一步采用步进扫描、圆锥扫描等方式搜索初始方位角附近一定范围，在小范围空域内调整俯仰角、极化角、方位角，直到目标卫星信号强度信息达到
小范围空域内的最大值，实现精对准。
[0104]
当寻星及跟踪装置采用信标信号或卫星电视信号（dvb-s/s2）寻星及跟踪时，信标信号锁相式接收机输出的信标信号或数字调谐器输出的dvb-s/s2信号电平值a随天线方位角（以方位角为例，假设俯仰角、极化角不变，其他两个角度原理相同，不再赘述）变化如图8所示。在预设电平阈值后，方位角-电平值图中可明显获知目标卫星所在方位位于n
°
。根据此时信标信号或dvb-s/s2信号电平值为，寻星成功。
[0105]
随后，在稳定跟踪阶段内，如果t时间段内寻星及跟踪装置均能稳定实现精对准，则进入稳定跟踪阶段，包括以下步骤：（1）控制器根据载具姿态位置信息、目标卫星信号强度信息控制伺服系统，按不同的步进方法实现快速、准确、最小步数实现天馈线系统逐步对准目标卫星，通常跟踪方法有步进跟踪、圆锥扫描跟踪、单脉冲跟踪等；（2）控制器需修正定位定姿系统累积误差，避免“丢星”；（3）若信号路径上有遮挡情况，则须保持跟踪状态等待遮挡消失；（4）若判断信号丢失，执行快速寻星阶段或进入再捕获过程。
[0106]
由此可见，经上述“寻星+粗对准+精对准”过程已经将天线主瓣指向目标卫星所在小范围空域y。同时，粗对准、精对准过程确保在小范围空域y中搜索卫星，由于采用定向、低旁瓣的天馈线系统，小范围空域y外部的干扰信号g对接收终端干扰效果差。
[0107]
进一步，“动中通”卫星通信系统由于载具位置时刻变化，更使得干扰信号g难以实时干扰寻星及跟踪过程。
[0108]
对于上述卫星通信方式，本技术实施例提供的方案中，从以下几个方面实现卫星通信有效干扰：1、生成并发送有效的干扰信号g。
[0109]
本技术实施例中可以使用软件无线电平台及软件形成干扰信号发生装置，再结合存储器、变频器、放大器及天线构成有源卫星通信干扰装置，利用模拟并辐射信标信号及卫星电视信号（dvb-s/s2）方法，产生和辐射干扰信号g，设置干扰信号g极化角等于初始极化角，以对接收机发送有效的干扰信号。
[0110]
2、确定有效的干扰执行位置。
[0111]
在地理坐标系中，已知目标卫星公开信息和必要参数，再给定准备实施干扰区域area参数，可计算出准备实施干扰区域area中的接收终端要想与目标卫星通信的初始俯仰角、极化角、方位角，进而确认在地理坐标系中，采用合适手段将干扰信号g部署在合适位置pos_g，使得干扰信号g位于接收终端天线主瓣（小范围空域y）内。
[0112]
3、基于卫星通信干扰系统有效实现干扰信号g的发送。
[0113]
为了实现将干扰信号g部署在合适位置，本方案将有源卫星通信干扰装置与无人机结合，利用稳定云台稳定干扰信号g俯仰角、极化角、方位角，解决实际应用中干扰信号g在pos_g点部署问题。
[0114]
4、执行有效的卫星通信主动干扰。
[0115]
采用恒定饱和电平干扰方法、干扰信号g位置变化干扰方法实现接收终端的干扰。
[0116]
通过上述设置，干扰信号g可对准备实施干扰区域area中的接收终端实施有效干扰。进一步，当准备实施干扰区域area改变时，只需重新计算初始俯仰角、极化角、方位角，并采用合适手段，将干扰信号g再次部署在合适位置即可，实现干扰区域变换或跟随干扰。
[0117]
为了解决现有技术中存在的问题，本技术实施例还提供一种卫星通信干扰装置90，如图9所示，包括：获取模块91，获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；确定模块92，根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；发送模块93，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。
[0118]
通过本技术实施例提供的装置，能针对于干扰区域执行干扰，通过模拟卫星发射的信号来对干扰区域发送干扰信号，从而使得干扰区域内的接收天线无法定位到卫星或无法解析出卫星通信信号，实现定向且有效的卫星通信干扰。
[0119]
其中，本技术实施例提供的装置中的上述模块还可以实现上述方法实施例提供的方法步骤。或者，本技术实施例提供的装置还可以包括除上述模块以外的其他模块，用以实现上述方法实施例提供的方法步骤。且本技术实施例提供的装置能够实现上述方法实施例所能达到的技术效果。
[0120]
优选的，本技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种卫星通信干扰方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0121]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种卫星通信干扰方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（read-only memory，简称rom）、随机存取存储器（random access memory，简称ram）、磁碟或者光盘等。
[0122]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
[0123]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0124]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0125]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0126]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0127]
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (ram) 和/或非易失性内存等形式，如只读存储器 (rom) 或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
[0128]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (pram)、静态随机存取存储器 (sram)、动态随机存取存储器 (dram)、其他类型的随机存取存储器 (ram)、只读存储器 (rom)、电可擦除可编程只读存储器 (eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (cd-rom)、数字多功能光盘 (dvd) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0129]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0130]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
[0131]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种卫星通信干扰方法，其特征在于，包括：获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，包括：根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定所述待干扰区域的目标通信角度参数，其中，通信角度参数包括接收天线的俯仰角、方位角和极化角；根据所述待干扰区域的位置参数确定原点，在所述原点的所述目标通信角度参数所指的方向上确定所述干扰执行位置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待干扰区域的位置参数包括所述待干扰区域的多个边缘特征点的经纬度坐标值；其中，根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定所述待干扰区域的目标通信角度参数，包括：根据多个所述边缘特征点的经纬度坐标值和所述目标干扰卫星的位置参数，分别确定位于各个所述边缘特征点的通信角度参数；根据多个所述边缘特征点的通信角度参数确定所述待干扰区域的目标通信角度参数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述待干扰区域的位置参数确定原点，在所述原点的所述目标通信角度参数所指的方向上确定所述干扰执行位置，包括：将所述待干扰区域的几何中心确定为所述原点；根据所述待干扰区域的外接圆确定干扰执行位置与所述原点之间的目标距离，其中，所述外接圆的面积与所述目标距离正相关；将所述原点的所述目标通信角度参数所指的方向上的与所述原点之间的距离为所述目标距离的位置确定为所述干扰执行位置。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号，包括：基于所述发射信号参数生成卫星模拟信号，所述卫星模拟信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号；获取干扰天线的姿态信息，所述姿态信息用于表征所述干扰天线相对于地面的姿态；根据所述干扰天线的姿态信息和所述卫星模拟信号生成所述干扰信号，所述干扰信号用于模拟所述待干扰区域的接收天线接收到的所述目标干扰卫星发射的信号；基于所述干扰执行位置，通过干扰天线向所述待干扰区域发送所述干扰信号。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号之前，还包括：获取所述待干扰区域内的接收终端的接收电平范围；根据所述接收电平范围和所述待干扰区域确定所述干扰信号的目标信号强度；
其中，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号，包括：基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述目标信号强度的所述干扰信号，其中，所述目标信号强度的所述干扰信号用于使所述待干扰区域内的接收终端的接收电平饱和。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号，包括：基于所述干扰执行位置，从预设区域内的随机位置向所述待干扰区域发送所述干扰信号，其中，所述干扰执行位置为所述预设区域的中心位置。8.一种卫星通信干扰装置，其特征在于，包括：获取模块，获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；确定模块，根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；发送模块，基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结

本申请公开了一种卫星通信干扰方法和装置，用以解决卫星通信干扰有效性低的问题。本申请提供的方案包括：获取待干扰区域的位置参数和目标干扰卫星的参数信息，所述目标干扰卫星的参数信息包括所述目标干扰卫星的位置参数和发射信号参数；根据所述待干扰区域的位置参数和所述目标干扰卫星的位置参数确定干扰执行位置，所述干扰执行位置位于所述待干扰区域和所述目标干扰卫星之间；基于所述干扰执行位置向所述待干扰区域发送干扰信号，所述干扰信号基于所述发射信号参数生成，所述干扰信号用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。用于模拟所述目标干扰卫星发射的信号。