如何抑制无线电频率干扰、阻塞与欺骗：Septentrio AIM+ 频谱诊断与抗干扰配置

摘要

AIM+技术是确保Septentrio GPS/GNSS接收机可靠性的核心支柱之一。这种先进的干扰监测和抗干扰专利技术内置于我们的每一个接收机中，提供抗无线电干扰的能力，以及防止故意干扰和欺骗的安全性。

关键词：AIM+、抗干扰、Septentrio、陷波滤波器、WBI宽带抗干扰、频谱视图

一、干扰是如何发生的

当固有的低功率GNSS信号被同一频率的其他无线电信号压倒时，就会发生干扰。这可能发生在GNSS接收器靠近其他电子设备、无线电天线或调制解调器的情况下。业余无线电爱好者在该地区发出无线电信号可能无意中造成GNSS干扰。干扰会降低定位精度，或者导致接收机同时丢失RTK甚至PVT（位置、速度、时间）。

在少数情况下，干扰源会被故意用来干扰未受保护的GPS接收机的运行。非法干扰设备可以用来击毁半径100米以内的GPS接收机。

有时卡车司机会使用干扰设备来避免道路收费。这个干扰器会使卡车里的GPS单元失效，同时也会影响附近的GPS设备。

二、欺骗：位置输出被伪造

欺骗是第三方故意发送带有错误位置信息的GNSS信号从而使GPS接收机输出错误位置。这样的欺骗设备可以被黑客用来劫持自动驾驶汽车并操控它驶向另外一条道路。这篇文章详细阐述了在红海上航线的船只是如何因为GPS接收机收到错误的位置从而报告其位置为在一个机场上。

三、AIM+ 的作用：快速检测并消除干扰

AIM+ 技术可以通过简单的设置快速检测并消除干扰来减少故障时间确保安全运行。AIM+不仅可以抑制简单的窄带干扰，也可以抑制复杂的宽带干扰、阻塞和欺骗。客户可以通过接收机的输出接口分析干扰源的频谱图来判断干扰类型和可能干扰源。

四、用频谱分析仪检测和缓解干扰

电子设备可能会带来窄带干扰从而影响部分GNSS频谱。为了缓解窄带干扰效果，可将3个陷波滤波器配置成自动或手动模式。这些陷波滤波器有效去除RF频谱中属于干扰信号附近的窄带部分。无线电业余爱好者开放使用的L2波段，接收机尤其容易受到这类干扰的攻击。宽带干扰的效果，不管是故意还是无意的，均可通过启用WBI抗干扰系统来缓解。WBI系统还可降低脉冲干扰的效果，比传统上采用的脉冲消隐法更有效。

五、频谱视图

在GNSS菜单的频谱窗口中，您可监测RF频谱，配置三个单独的陷波滤波器，消除窄带干扰。图1表示的是L2频带，标明的是1227.60 MHz时的GPS L2P信号。如图所示，可通过单击‘Show table’（显示表格）按钮来查看不同频带。通过在接收机模数转换器输出端采集的基带样本计算频谱。

图1：L2频段的RF频谱

六、配置陷波滤波器

陷波滤波器处于默认自动模式时，接收机对受到干扰影响的频谱区域执行自动抗干扰。处于手动模式时，如图2中显示的Notch1的配置，通过中心频率和被陷波滤波器有效消隐的带宽来确定被影响的频谱区域。

图4：选择‘on’（开启），启用宽带抗干扰，然后选择‘OK’（确定），应用新设置

七、宽带抗干扰

GNSS信号的宽带干扰由军用、民用测距和通信设备无意造成。也存在信号干扰器等设备产生的故意干扰源。宽带抗干扰系统 (WBI) 可降低这两种干扰对GNSS信号的影响。

配置WBI抗干扰系统

宽带抗干扰系统 (WBI) 可选择图4中显示的‘on’（开启）来启用。

WBI抗干扰起作用

图5中显示的GPS L1波段干扰由GNSS天线信号与车载GPS信号干扰器输出结合后产生。

图5：用车载信号干扰器模拟GPS L1波段的宽带干扰

WBI抗干扰启用时，如图6所示，干扰效果显著降低。

图6：启用WBI抗干扰，显著降低信号干扰源造成的干扰效果

图7：没有干扰抑制下的干扰情况（左）与使用AIM+（右）

八、干扰类型与应对方式

九、常见问题（FAQ）

不借助外部设备，能判断是否存在干扰吗？

可以。频谱视图中显示的频谱由接收机模数转换器输出端采集的基带样本计算得到，并可通过‘Show table’查看各频带信号强度，接收机本身即可作为频谱分析仪。

可以配置几个陷波滤波器？

三个，每个都可独立设为自动或手动模式。手动模式通过中心频率与被有效消隐的带宽来确定受影响的频谱区域。

WBI 对脉冲干扰也有效吗？

有效。WBI 系统还可降低脉冲干扰的效果，比传统上采用的脉冲消隐法更有效。

AIM+ 能应对欺骗吗？

AIM+ 提供防止故意干扰和欺骗的安全性。由于仅凭频谱特征并不总能识别欺骗信号，建议与测量层的完整性监测配合使用。

设置是否会被保存？

陷波滤波器处于自动模式时由接收机自动处理；手动参数与 WBI 开关在点击‘OK’（确定）后即应用生效。

十、相关 Septentrio 产品

• Septentrio mosaic-X5 —— 多频多星座高精度模组，内置 AIM+ 抗干扰；
• Septentrio Mosaic-G5 系列（P1 / P3 / P3H / T / P6 / P8）；
• AsteRx 系列 与 PolaRx5 系列 高精度板卡与接收机。

相关阅读：Septentrio 接收机干扰抑制技术 (AIM+) 的理论与实践、Jammertest 2025 抗干扰实测、RAIM+ 接收机自主完整性监测。

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