用于检测信号欺骗的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于检测信号欺骗的方法及系统。根据某些实施例，欺骗检测方法可包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号；所述方法还可包括：接收一个或多个指示车辆在所述第一时间的第二位置的参考信号；所述方法还可包括：确定所述第一位置与所述第二位置之间的位置误差；所述方法还可包括：确定所述位置误差是否超出预定公差；所述方法可还包括：通知车辆定位系统。

【技术实现步骤摘要】
用于检测信号欺骗的方法及系统相关申请的交叉引用本申请基于申请号为62/479，383、申请日期为2017年3月31日的美国临时专利申请提出，并要求该美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
本公开一般涉及一种用于检测信号欺骗的方法及系统，更具体地涉及一种基于位置信号与各种参考信号之间的差异检测车辆接收到的位置信号是否受到欺骗干扰的方法及系统。
技术介绍
各种复杂的定位系统和/或传感器的运用使得车辆的导航和/或跟踪变得前所未有的简单。尤其是自主和半自主控制的车辆，它们可依靠各种指示车辆位置和/或周围环境的定位信号在需要很少或几乎不需要手动输入的情况下运行。例如，车辆可利用全球定位系统(GPS)数据、激光探测与测距(LIDAR)数据、声音导航与测距(SONAR)数据及其他类似的传感器数据进行道路交通导航以避免碰撞，或者使车辆沿不同地形行驶或为车辆搜寻目的地线路等。车辆可基于传感器数据连续调整其运行状况。因此，车辆是否能够准确、安全地完成运行取决于定位信号是否准确和可靠。从外部源(如，来自卫星星座的GPS信号)接收到的定位信号或依赖于车外环境的定位信号(如，车辆周围物体反射的LIDAR信号)容易受到干扰和/或欺骗攻击。例如，强度弱的GPS信号就容易成为干扰目标。非法干扰设备能够通过无线电频率传导噪音，以干扰GPS接收器锁定GPS信号的能力，从而导致GPS无法向车辆提供定位服务。信号欺骗比信号干扰更糟，这是因为欺骗设备能够构建并播送虚假导航信号，欺骗定位传感器以向车辆提供虚假读数，从而使得车辆(或其驾驶人员)处于危险境地。例如，车辆可能会回复经纬度以及由GPS提供的准确时间信息。GPS欺骗包括伪造GPS信号，其目的是向车辆提供虚假的物理位置准确感，从而导致车辆偏离正确路线。在另一个示例中，自主驾驶车辆的LIDAR系统可能被虚假障碍物(如，行人幻影或幻影墙)的反射信号或仅被伪信号淹没，使得自主驾驶车辆为了避开虚假障碍物而减速或完全停止。恶意的欺骗攻击可用于偷盗或劫持车辆，从而引发事故或者对财产和生命带来其他灾难性后果。然而，由于缺乏有效的反欺骗技术，目前的车辆定位系统很容易受到欺骗攻击。例如，大多数民用车辆只能使用缺乏认证或加密措施的民用GPS来防止或检测欺骗攻击。本公开的欺骗检测方法及系统旨在缓解或克服上述中的一个或多个问题和/或现有技术中的其他问题。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及用于车辆定位系统的欺骗检测方法。该欺骗检测方法可包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号。该方法还可包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第二位置的参考信号。该方法还可包括：确定第一位置与第二位置之间的位置位置误差。该方法还可包括：确定位置误差是否高于预定公差。该方法可还包括：通知车辆定位系统。本公开的另一个方面涉及用于车辆定位系统的欺骗检测方法。该方法可包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号。该方法还可包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第二位置的参考信号。该方法还可包括：基于一个或多个参考信号，确定指示第一位置可能是车辆在第一时间的实际位置的概率评分。该方法还可包括：确定概率评分是否低于评分阈值。该方法可还包括：通知车辆定位系统。本公开的还有一个方面涉及车辆定位系统。该系统可包括：多个传感器，配置成生成一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号和一个或多个指示车辆在第一时间的第二位置的参考信号。该系统还可包括与多个传感器通信的控制器。该控制器可配置成：确定第一位置与第二位置之间的位置误差；确定位置误差是否超出预定公差；以及生成一个或多个位置信号的欺骗警告。附图说明图1是根据示例性实施例的车辆的示意图；图2是在图1中所示车辆上使用的示例性车辆定位系统的框图；图3是根据示例性实施例的一种用于检测信号欺骗的第一方法的流程图；图4是根据另一示例性实施例的一种用于检测信号欺骗的第二方法的流程图；图5是根据另一示例性实施例的一种用于检测信号欺骗的第三方法的流程图；图6是根据另一示例性实施例的一种用于检测信号欺骗的第四方法的流程图；和图7是根据另一示例性实施例的一种用于检测信号欺骗的第五方法的流程图。具体实施方式本公开一般涉及一种用于检测指示车辆位置的位置信号是否受到欺骗干扰的方法及系统。本公开仅出于说明性目的结合陆用车辆对其原理进行了描述。然而，本领域技术人员应能理解，本公开的原理可适用于任何类型的依赖某些位置信号来确定实际位置的设备或机器。例如，这些设备或机器包括但不限于：船舶、飞行器、无人驾驶车辆(如，无人机)、机器人、移动电话、便携式电子设备和可穿戴设备(如手表和腕带等)等。图1是可实现本公开的欺骗检测方法和系统的示例性车辆10的示意图。车辆10可以是电动车、燃料电池车、混合动力车或传统的内燃机车车辆。车辆10可为任意车型，如，跑车、轿跑、轿车、皮卡、旅行轿车、运动型多功能车(SUV)、商务车或豪华商务休旅车。车辆10可配置成由驾乘车辆的操作人员操作、遥控操作和/或自主驾驶。继续参照图1，车辆10可包括与控制器20通信的多个定位传感器。定位传感器可包括本领域中已知的用于生成指示车辆10的位置信息信号的任意数量和/或组合的设备。位置信息包括但不限于：车辆10的位置、方位、加速度、速度、方位角、角速度和/或其他参数。例如，定位传感器可包括全球卫星导航系统(GNSS)接收器30(如，GPS接收器)、感知传感器40、惯性测量单元(IMU)50和里程表55等中的一个或多个。GNSS接收器30可配置成沿视线从卫星星座35接收无线电信号。在一些实施例中，GNSS接收器30可进一步配置成基于接收到的卫星信号计算GNSS接收器30的位置(从而计算出连接有GNSS接收器30的车辆10的位置)。或者，GNSS接收器30可将接收到的卫星信号传送给控制器20，以计算车辆10的位置。在相关领域中众所周知的是，GNSS是一个提供全球范围覆盖的自主地理空间定位的卫星系统。目前，美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)是唯一支持全球覆盖的全球卫星导航系统(GNSS)。未来还将拥有中国北斗和欧盟伽利略等其他全球卫星导航系统。GNSS接收器30可配置成接收来自上述四个GNSS中的至少一个的信号。感知传感器40可包括配置成提供描述车辆10附近的环境46的场景数据的任何设备。环境46可以是建筑物、其他车辆及行人等周边物体。示例性地，感知传感器40可以是360度检测和测量车辆10四周物体的距离的设备。例如，感知传感器40可以是LIDAR设备41、无线电检测与测距(RADAR)设备42、SONAR设备43、超声波传感器44、摄像头45或本领域已知的任何其他设备。在一个示例中，感知传感器40可包括发射探测光束的发射器和接收探测光束的反射光束的相关接收器。基于反射光束特性，可确定从车辆10上的感知传感器40的实际感测位置到感测到的物理对象的一部分的距离和方向。感知传感器40通过利用多个方向上的光束可生成车辆10周围的环境图。例如，如果感知传感器40为LIDAR设备41或使用多个激光光束的其他设备，则感知传感器40可生成点云作为描述车辆10周围环境的场景数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆定位系统的欺骗检测方法，包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号；接收一个或多个指示车辆在所述第一时间的第二位置的参考信号；确定所述第一位置与所述第二位置之间的位置误差；确定所述位置误差是否超出预定公差；以及通知所述车辆定位系统。

【技术特征摘要】
2017.03.31 US 62/479,3831.一种用于车辆定位系统的欺骗检测方法，包括：接收一个或多个指示车辆在第一时间的第一位置的位置信号；接收一个或多个指示车辆在所述第一时间的第二位置的参考信号；确定所述第一位置与所述第二位置之间的位置误差；确定所述位置误差是否超出预定公差；以及通知所述车辆定位系统。2.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，其中，所述一个或多个位置信号包括来自第一多个卫星的第一多个信号。3.根据权利要求2所述的欺骗检测方法，其中，所述参考信号包括来自第二多个卫星的第二多个信号。4.根据权利要求3所述的欺骗检测方法，其中，所述第一多个信号的强度大于信号强度阈值，并且所述第二多个信号的强度低于所述信号强度阈值。5.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，还包括：当确定所述第一位置与所述第二位置之间的位置误差超出预定公差时，向车辆操作人员发出欺骗信号警告。6.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，还包括：当确定所述第一位置与所述第二位置之间的位置误差超出预定公差时，在确定所述车辆的实际位置时忽略所述一个或多个位置信号。7.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，其中，所述一个或多个参考信号包括来自在所述车辆内的用户的移动设备的信号。8.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，其中，所述一个或多个参考信号包括所述车辆用户的手动输入。9.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，其中，所述一个或多个参考信号包括来自所述车辆的实际位置的一个或多个目测指示器的信号。10.根据权利要求1所述的欺骗检测方法，其中，所述一个或多个参考信号包括惯性测量单元(IMU)信号。11.根据权利要求10所述的欺骗检测方法，还包括：当所述第一位置与第二位置之间的位置误差超出预定公差时，确定所述车辆的IMU是否在所述第一时间之前的预定时间内校准。12.根据权利要求11所述的欺骗检测方法，还包括：当确定所述IMU已在所述第一时间之前的预定时间内校准时，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋秀峰，
申请(专利权)人：法拉第未来公司，
类型：发明
国别省市：美国,US