抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片技术

本发明专利技术提供一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片，该方法包括：卫星射频接收模块接收定位卫星射频信号，检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值；卫星射频信号身份识别模块对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号；识别所接收信号为真实信号时，对所接收信号进行结算获取真实位置时间信息；识别所接收信号为虚假信号时，发出报警信息。本发明专利技术从信号层面已对信号的真伪进行了识别，保证上层位置解算的真实性，达到了及时准确的检测和有效对抗欺骗攻击的目的。

【技术实现步骤摘要】
抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片
本专利技术涉及卫星定位
，尤其涉及一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片。
技术介绍
现有的导航定位芯片在芯片开始工作时，捕获并跟踪卫星信号，解算出位置信息，其内置的安全报警功能能够根据位置信息变化是否超出预设的经纬度阈值判定是否遭受欺骗攻击，现有的导航定位芯片存在以下缺陷：1.在卫星信号较弱的环境下容易引起较高的误判率。芯片判定是否遭受欺骗攻击仅通过对解算出来以后的定位信息作为判决依据。芯片只在解算出位置信息后，使用解算结果结合阈值进行判定，当芯片处于卫星信号较弱等复杂的环境中，则容易出现因芯片本身产生的定位误差引起芯片判决失误。2.阈值设定情况复杂影响芯片判定欺骗的准确率。芯片判定只依据解算后的位置信息，通过设定对比位置变化的阈值判定欺骗攻击，然而芯片预设的经纬度阈值的设定，需考虑对不同定位精度环境下和载体不同的运动状态下设定不同的阈值，从而极大的降低芯片的判定准确率。3.只有检测欺骗攻击功能，无法对抗欺骗攻击。因芯片判定欺骗攻击是在解算位置之后，当芯片检测到欺骗攻击时已完成位置解算，无法滤除欺骗攻击信号的影响，无法提供载体的真实位置，故无法对抗欺骗攻击。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片，实现卫星导航定位芯片在各种复杂的环境下且载体在不同的运动状态下仍保证导航定位芯片具有有效检测并对抗干扰欺骗攻击的能力。本专利技术第一部分提供一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，该方法包括：卫星射频接收模块接收定位卫星射频信号，检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值；卫星射频信号身份识别模块对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号；识别所接收信号为真实信号时，对所接收信号进行结算获取真实位置时间信息；识别所接收信号为虚假信号时，发出报警信息。进一步的，在卫星射频接收模块接收定位卫星信号前，具体还包括步骤：激活控制决策单元进行首次自检，检测固件是否需要更新；控制决策单元进行二次自检，检测信号识别功能是否正常。进一步的，所述激活控制决策单元进行首次自检，检测固件是否需要更新，具体包括：控制决策单元向固件更新单元发送更新指令，固件更新单元接收更新指令后向地面总站发出固件更新请求；固件更新单元根据地面总站请求处理结果进行固件更新，向控制决策单元反馈固件更新结果。进一步的，所述控制决策单元进行二次自检，检测信号识别功能是否正常，具体包括：控制决策单元向随机虚假信号生成器发出安全自检指令；随机虚假信号生成器接收指令后随机选择若干颗卫星的卫星参数并生成虚假信号；对虚假信号进行识别并发送识别结果至安全决策单元，安全决策单元根据识别结果向安全报警单元发送相应指令。进一步的，所述对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号，具体包括：对所接收信号进行预处理，预处理后检测并截取可识别的卫星信号；将截取的卫星信号转换为可进行射频指纹特征提取的信息，并提取相应射频指纹信息；获取卫星射频信号指纹库中的真实卫星信号指纹，将真实卫星信号指纹与待识别的射频指纹信息进行对比，根据对比结果判断射频指纹信息对应的卫星信号为真实信号或虚假信号。本专利技术第二部分提供一种抗欺骗干扰卫星导航定位芯片，该芯片包括：卫星射频接收模块，用于接收定位卫星信号，监测所接收信号功率强度是否超出预设阈值；卫星射频信号身份识别模块，用于对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号；位置时间解算模块，用于在卫星射频信号身份识别模块识别所接收信号为真实信号时，对所接收信号进行结算获取真实位置时间信息；安全控制模块，用于在卫星射频信号身份识别模块识别所接收信号为虚假信号时，发出报警信息。进一步的，所述安全控制模块还包括控制决策单元，用于在被激活时进行首次自检，检测固件是否需要更新，以及进行二次自检，检测卫星射频信号身份识别模块是否正常运行。进一步的，所述安全控制模块还包括固件更新单元，所述固件更新单元用于接收控制决策单元发送的更新指令，并根据更新指令向地面总站发出固件更新请求，根据地面总站请求处理结果进行固件更新，向控制决策单元反馈固件更新结果。进一步的，所述芯片还包括随机虚假信号生成器，所述随机虚假信号生成器用于接收控制决策单元发出的安全自检指令，在接收指令后随即选择若干颗卫星的卫星参数并生成虚假信号，将虚假信号发送到卫星射频信号身份识别模块进行识别，将识别结果发送至安全决策单元，安全决策单元根据识别结果向安全报警单元发送相应指令。进一步的，所述卫星射频信号身份识别模块具体包括：卫星信号预处理单元，用于对所接收信号进行预处理；卫星信号区间截取单元，用于对预处理后的卫星信号进行检测并截取可识别的卫星信号；卫星射频指纹变换单元，用于将截取的卫星信号转换为可进行射频指纹特征提取的信息，并提取相应射频指纹信息；识别认证单元，用于获取卫星射频信号指纹库中的真实卫星信号指纹，将真实卫星信号指纹与待识别的射频指纹信息进行对比，根据对比结果判断射频指纹信息对应的卫星信号为真实信号或虚假信号。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法及芯片，通过检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值可以防止大功率信号烧毁电路，并通过使用卫星射频信号身份识别模块实现及时准确的识别和分离真实信号与虚假信号，从信号层面已对信号的真伪进行了识别，保证上层位置解算的真实性，达到了及时准确的检测和有效对抗欺骗攻击的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的抗欺骗干扰卫星导航定位方法流程示意图。图2是本专利技术一实施例提供的卫星射频接收模块工作原理示意图。图3是本专利技术一实施例提供的随机虚假信号生成器工作原理示意图。图4是本专利技术一实施例提供的卫星射频信号身份识别模块工作原理示意图。图5是本专利技术一实施例提供的卫星射频指纹更新原理示意图。图6是本专利技术一实施例提供的抗欺骗干扰卫星导航定位芯片工作原理示意图。图7是本专利技术一实施例提供的安全控制模块结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。参照图1，本专利技术提供一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，所述方法包括以下步骤：S1、卫星射频接收模块接收定位卫星射频信号，检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值。S2、卫星射频信号身份识别模块对所接收信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，应用于芯片，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n卫星射频接收模块接收定位卫星射频信号，检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值；/n卫星射频信号身份识别模块对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号；/n识别所接收信号为真实信号时，对所接收信号进行结算获取真实位置时间信息；识别所接收信号为虚假信号时，发出报警信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，应用于芯片，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
卫星射频接收模块接收定位卫星射频信号，检测所接收信号功率强度是否超出预设阈值；
卫星射频信号身份识别模块对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号；
识别所接收信号为真实信号时，对所接收信号进行结算获取真实位置时间信息；识别所接收信号为虚假信号时，发出报警信息。


2.根据权利要求1所述的一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，其特征在于，在卫星射频接收模块接收定位卫星信号前，具体还包括步骤：
激活控制决策单元进行首次自检，检测固件是否需要更新；
控制决策单元进行二次自检，检测信号识别功能是否正常。


3.根据权利要求2所述的一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，其特征在于，所述激活控制决策单元进行首次自检，检测固件是否需要更新，具体包括：
控制决策单元向固件更新单元发送更新指令，固件更新单元接收更新指令后向地面总站发出固件更新请求；
固件更新单元根据地面总站请求处理结果进行固件更新，向控制决策单元反馈固件更新结果。


4.根据权利要求2所述的一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，其特征在于，所述控制决策单元进行二次自检，检测信号识别功能是否正常，具体包括：
控制决策单元向随机虚假信号生成器发出安全自检指令；
随机虚假信号生成器接收指令后随机选择若干颗卫星的卫星参数并生成虚假信号；
对虚假信号进行识别并发送识别结果至安全决策单元，安全决策单元根据识别结果向安全报警单元发送相应指令。


5.根据权利要求1所述的一种抗欺骗干扰卫星导航定位方法，其特征在于，所述对所接收信号进行预处理，截取可识别的定位卫星信号进行识别区分真实信号与虚假信号，具体包括：
对所接收信号进行预处理，预处理后检测并截取可识别的卫星信号；
将截取的卫星信号转换为可进行射频指纹特征提取的信息，并提取相应射频指纹信息；
获取卫星射频信号指纹库中的真实卫星信号指纹，将真实卫星信号指纹与待识别的射频指纹信息进行对比，根据对比结果判断射频指纹信息对应的卫星信号为真实信号或虚假信号。


6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹春杰，孙旸，陶方舰，郑鑫，文秀华，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;46