恢复导航系统的导航性能技术方案

一种恢复导航系统的导航性能的方法，该方法包括：由第一导航系统和第二导航系统接收数据点的集合以建立飞行器的实时导航路线；比较导航性能值和/或漂移范围；和基于数据点的集合建立新的导航路线。

【技术实现步骤摘要】
恢复导航系统的导航性能
本公开涉及一种响应于欺骗信号恢复具有导航系统的移动运载器的导航性能的方法，并且更具体地，涉及建立新的导航路线的方法。
技术介绍
通常，基于卫星的通信和导航系统为航海，航空，机车和汽车船提供位置和时间信息。卫星通信和导航系统可以出现在地球上或附近的任何地方，其中船只与一颗或多颗卫星之间的视线不受影响。卫星通信和导航系统在陆地，海上和空中具有多种应用。飞行器依靠卫星通信以用于导航和信息(例如，天气)系统。在向飞行器发送信号时发生欺骗，以故意向飞行器的导航和信息系统提供错误信息。例如，欺骗的卫星导航信号可能会试图使飞行器飞离航线。检测何时发生欺骗并在欺骗攻击情况下保持导航功能有助于规避错误信息。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本专利技术来学习。在一个方面，本公开涉及一种响应于欺骗信号恢复具有导航系统的移动运载器的导航性能的方法，该方法包括：由分别位于运载器内的第一导航系统和第二导航系统接收数据点的集合，以建立移动运载器的实时导航路线；确定计划的导航路线和实时导航路线之间的漂移范围；当漂移范围大于预定误差范围时，禁用第一导航系统；基于数据点的集合确定最后的已知位置；基于最后的已知位置，使用第二导航系统建立新的导航路线。在另一方面，本公开涉及一种响应于欺骗信号恢复具有导航系统的飞行器的导航性能的方法，该方法包括：由第一导航系统和第二导航系统接收数据点的集合，以建立飞行器的实时导航路线；确定与实时导航路线相关联的实际导航性能值；将实际导航性能值与所需导航性能值进行比较；当实际导航性能值在所需导航性能值的期望百分比误差之外时，基于数据点的集合确定最后的已知位置；基于最后的已知位置建立新的导航路线。参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征，方面和优点。结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在说明书中阐述了针对本领域的普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：图1是飞行中的飞行器的示意图，该飞行器具有包括第一导航系统和第二导航系统的多个导航系统。图2是从第一导航系统和第二导航系统接收的与来自图1的飞行器的示例性移动相关联的数据点的集合的图示说明。图3是图1的飞行器的导航路线的集合的图示说明。图4是根据本文公开的一个方面的用于恢复导航系统的导航性能的方法的流程图。图5是根据本文公开的另一方面的用于恢复导航系统的导航性能的方法的流程图。具体实施方式本公开涉及用于在已经欺骗了导航系统的情况下恢复导航性能的方法。本文所描述的方法涉及确定第一导航系统与第二导航系统之间的漂移范围。出于本文所述的示例性目的，第一导航系统是全球导航卫星系统(GNSS)，第二导航系统是惯性导航系统(INS)。尽管该描述主要针对在飞行器上的使用，但是它也适用于将利用可能遭受欺骗攻击的导航系统的任何运载器或环境，包括在陆地上或海上。图1示出了在绕地球12的轨道中的卫星10。卫星10发射卫星信号14。卫星10可以是任何类型的卫星，包括但不限于对地静止卫星，伽利略卫星，COMPASSMEO卫星，GPS卫星，GLONASS卫星，NAVIC卫星，QZSS卫星或北斗2卫星。移动运载器被示为飞行中的飞行器16。飞行器16可以包括接收器，作为非限制性示例，该接收器是无线电天线18，用于从卫星10接收卫星信号14。位于地球12上的欺骗信号源20可以发射欺骗卫星信号22。尽管被示为位于地球12上，但是可以想到，欺骗信号源20可以位于其他地方，包括但不限于轨道中的另一颗卫星。此外，尽管示出了飞行器16，但作为非限制性示例，移动运载器可以是陆地运载器16a或海船16b。飞行器16可以包括用于容纳航空电子或航空电子部件(作为非限制性示例，包括用于飞行器16的操作的机载计算机26)的机载电子机箱24。电子机箱24可以容纳各种航空电子元件，并保护它们免受污染物，电磁干扰(EMI)，无线电频率干扰(RFI)，振动等。替代地或附加地，电子机箱24可以具有安装在其上的各种航空电子。将理解的是，电子机箱24可以位于飞行器16内的任何地方，而不仅如图所示的机头。飞行器16可以进一步包括多个导航系统，包括至少第一导航系统30和第二导航系统32。尽管示出为接近或靠近电子机箱24，但是应当理解，导航系统30、32可以位于飞行器上的任何地方，包括在电子机箱内。第一导航系统30可以是卫星导航系统，作为非限制性示例，全球导航卫星系统(GNSS)。示例性卫星导航系统包括但不限于美国的全球定位系统(GPS)，俄罗斯的GLONASS，中国的北斗导航卫星系统(BDS)和欧洲的伽利略(计划于2020年全面投入运行)。第二导航系统32可以是基于行进期间的数据收集的机载导航系统，作为非限制性示例，惯性导航系统(INS)。INS可以利用计算机，运动传感器(例如加速计)，旋转传感器(例如陀螺仪)和磁性传感器(例如磁力计)来连续地使用航位推算(deadreckoning)(通过使用先前确定的位置来计算当前位置的处理)计算移动运载器的位置，取向和速度。图2图示了与飞行器16的示例性移动相关联的数据点34的集合，该数据点34的集合从第一导航系统30和第二导航系统32接收并存储在数据库36中，作为非限制性示例，该数据库36位于电子机箱24中。数据点34的集合可以包括已知的初始数据点34a(作为非限制性示例，飞行器16从其出发的机场)，由第一导航系统收集的GPS数据点34g，以及由第二导航系统基于已知的初始数据点34a计算的计算数据点34c。与计算数据点34c相关联的数据包括矢量数据40(位置和速度)。计划的导航路线44可以被存储为计划数据点34p，其代表飞行器16应该行进以到达预定目的地46的路线。虽然并排示出，但是当飞行器16沿着计划的导航路线44行进时，由于侧风等，在一些可接受的误差范围内，计划数据点34p，GPS数据点34g和计算数据点34c可以重叠。实时导航路线48可以是飞行器16行进的实际路径。漂移范围50可以与代表计划的导航路线44的计划数据点34p和代表实时导航路线48的计算数据点34c之间的差相关联。预定误差范围52还可以与计划的导航路线44和实时导航路线48之间的差相关联，并且可以是设定或可变值，其中，当漂移范围50变得大于预定误差范围52时，第一导航系统30被禁用，以便将实时导航路线48与计划的导航路线44进行比较。最后的已知位置54是实时导航路线48开始偏离计划的导航路线44的点。最后的已知位置54是真实位置，在该真实位置处，由第一导航系统30记录的GPS数据点38g与由第二导航系统32记录的计算数据点34c相匹配。在第一导航系统30成为欺骗导航系统30s的欺骗事件56中，飞行器16可以开始偏离计划的导航路线44。当这发生时，通过建立新的导航路线58来恢复导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种响应于欺骗信号恢复具有导航系统的移动运载器的导航性能的方法，其特征在于，所述方法包括：/n由分别位于所述运载器内的第一导航系统和第二导航系统接收数据点的集合，以建立所述移动运载器的实时导航路线；/n确定计划的导航路线和所述实时导航路线之间的漂移范围；/n当所述漂移范围大于预定误差范围时，禁用所述第一导航系统；/n基于所述数据点的集合确定最后的已知位置；和/n基于所述最后的已知位置，使用所述第二导航系统建立新的导航路线。/n

【技术特征摘要】
20190111 EP 19151355.51.一种响应于欺骗信号恢复具有导航系统的移动运载器的导航性能的方法，其特征在于，所述方法包括：
由分别位于所述运载器内的第一导航系统和第二导航系统接收数据点的集合，以建立所述移动运载器的实时导航路线；
确定计划的导航路线和所述实时导航路线之间的漂移范围；
当所述漂移范围大于预定误差范围时，禁用所述第一导航系统；
基于所述数据点的集合确定最后的已知位置；和
基于所述最后的已知位置，使用所述第二导航系统建立新的导航路线。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所述数据点的集合来确定实际导航性能值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括通过将所述实际导航性能值与所需导航性能值进行比较来确定所述实时导航路线的准确性，以确定所述实际导航性能值是否在所述所需导航性能值的期望百分比误差内。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括基于未来的误差累积率连续地重新校准所述第二导航系统，直到所述所需导航性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·施温特，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB