干扰器，也称为 GNSS 干扰设备，会故意发射射频信号以干扰或完全阻止合法的卫星传输。这些恶意设备会严重损害航空、海运、道路交通管理、自动驾驶汽车、无人机和军事行动中使用的导航系统的可靠性和安全性。
干扰器的工作原理是在与 GNSS 卫星相同的频率（通常在 L 波段）上发射噪声或欺骗性信号，例如 GPS L1 和 L2 信号。GNSS 信号从地球中轨道上的卫星传播约 20,000 公里，并且非常微弱，其功率与从远处看到的标准灯泡相当。这使得它们容易受到甚至低功率干扰设备的影响。一旦干扰器在接收器处压制了这些信号，导航系统就无法再确定其位置或时间，从而导致服务中断。
干扰器类型
干扰器种类繁多，从简单的低成本个人隐私设备 (PPD) 到复杂的军用级系统。PPD 通常被想要避免被车队管理系统跟踪或不想支付通行费的司机使用。
尽管在许多国家/地区属于非法设备，但这些设备在网上随处可见。它们的使用可能会对附近的 GNSS 相关系统（包括航空和紧急服务）造成附带损害。相比之下，军用干扰器是高功率的，通常是移动式或空载式，并且可以精确地瞄准特定区域或系统，使对手能够在不直接交战的情况下扰乱敌人的行动。
如何屏蔽干扰器？
为了对抗干扰器，各行业和政府开发了几种缓解策略。检测系统会监控 GNSS 信号质量并识别表明存在干扰的异常情况。这些系统可以提醒用户并实现快速响应。测向设备有助于定位和消除干扰源。同时，通过抗干扰技术（例如波束成形天线、跳频和信号处理算法）加固接收器有助于在干扰环境中保持导航。
此外，与非 GNSS 传感器的集成提供了冗余。惯性导航系统 (INS) 使用内部测量来估计位置和运动。它们使车辆能够在短时 GNSS 中断期间进行导航。其他来源（如无线电信号、视觉地标和 LiDAR）也有助于导航。这些方法在 GNSS 受限条件下对 GNSS 进行补充。
随着干扰设备变得越来越便宜、越来越小、越来越复杂，它们构成的威胁可能会越来越大。监管机构对干扰器的销售和使用实施严格控制。公共和私营部门投资于具有弹性的导航基础设施。研究人员开发了强大的信号认证、替代导航方法和基于机器学习的干扰检测。这些努力旨在领先于干扰威胁。
总而言之，导航中的干扰器对全球定位和授时服务的完整性构成了严峻的挑战。从商业运营到国家安全，信号中断的后果是广泛且可能很严重的。了解干扰器的工作原理、认识到它们的影响以及部署分层缓解策略是捍卫为现代世界提供动力的导航系统可靠性的重要步骤。