一种卫星导航欺骗信号防御系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种卫星导航欺骗信号防御系统，涉及卫星导航欺骗信号防御技术领域，尤其是一种卫星导航欺骗信号防御系统，其包括：导航信号接收单元、信号切换单元、备用导航信号发生单元以及导航接收机，卫星导航欺骗信号防御系统通过信号切换单元实时监测天线接收的卫星导航信号，当检测为完好真实完好卫星导航信号时，将信号直接传送至导航接收机，传送至备用导航信号发生单元，备份时钟、位置和速度数据；反之，立即阻断天线接收信号到导航接收机的通路；启动备用导航信号发生单元，基于备份的时钟、位置和速度数据生成高精度卫星导航备用信号，并将此备用信号传送至导航接收机，使得导航接收机在备用导航信号指引下继续工作。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星导航欺骗信号防御系统
本技术涉及卫星导航欺骗信号防御
，尤其是一种卫星导航欺骗信号防御系统。
技术介绍
全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS），是一种运用在轨卫星在地球表面或近地空间为用户提供全天候的定位、导航、授时等功能的系统。目前常见的全球卫星导航系统有GPS、北斗、格洛纳斯和伽利略四种，已广泛应用于军、民航空、航海、精确制导武器、导航定位、电力、金融、高铁、通信等领域。由于全球卫星导航系统通常采用固定调制方式和广播的方式传播信号，且到达地面后的信号功率非常微弱，这使得GNSS接收机在接收卫星信号时很容易被干扰。目前，常见的卫星导航干扰方式包括：压制式干扰和虚假信号式干扰。压制式干扰的基本原理是利用信号发生设备产生大功率的电磁波信号，堵塞GNSS接收机卫星导航信道，使GNSS导航接收机定位、导航、授时功能紊乱或失效。压制式干扰方式实现较为简单，但较大功率的干扰信号容易被GNSS接收机检测，并可通过信号处理技术消除干扰。与压制式干扰相比，虚假信号式干扰则更具有隐蔽性和杀伤力。虚假信号式干扰的基本原理是通过模拟真实的GNSS星座的卫星轨道、导航电文及观测数据等信息，生成任意指定位置、速度、时间的卫星导航虚假虚假信号信号。然后通过功率放大器将此虚假信号信号功率放大到比真实卫星导航信号高4dB到10dB，通过天线辐射出去，遮断天空中真实的卫星导航信号，从而侵入区域内GNSS接收机，将模拟位置、速度或时间参数的信号注入GNSS接收机，实现卫星导航虚假信号。可见，与压制式干扰方式相比，虚假信号干扰方式可使GNSS接收机不能检测到自己被干扰，其攻击方式更加隐蔽，可以导致受害GNSS接收机产生错误的定位、位置和时间的结果，进而可能会对社会生活和军事卫星导航应用产生灾难性后果。
技术实现思路
本技术提供了一种卫星导航欺骗信号防御系统，用于解决现有技术中卫星导航接收系统容易被欺骗信号干扰的问题。本技术采用如下技术方案：一种卫星导航欺骗信号防御系统，包括：导航信号接收单元、信号切换单元、备用导航信号发生单元以及导航接收机；所述导航信号接收单元用于接收来自导航卫星的卫星导航信号，所述备用导航信号发生单元用于备份来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号以及产生备用导航信号，所述信号切换单元用于监控来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号的完好性以及真实性，所述信号切换单元还用于根据卫星导航信号完好性以及真实性切换供给所述导航接收机的导航信号，所述导航接收机用于根据接收的导航信号给出导航信息，所述导航信号为所述卫星导航信号或所述备用导航信号；所述导航信号接收单元设有输出端，所述信号切换单元信号设有输入端、卫星导航信号备份输出端、导航信号输出端以及控制端，所述备用导航信号发生单元设有输入端、控制端以及输出端，所述导航接收机设有输入端；所述导航信号接收单元输出端以及所述备用导航信号发生单元输出端分别与所述信号切换单元输入端电连接，所述备用导航信号发生单元输入端与所述信号切换单元卫星导航信号备份输出端电连接，所述信号切换单元导航信号控制端与所述备用导航信号控制端电连接，所述信号切换单元导航信号输出端与所述导航接收机输入端电连接。进一步地，所述信号切换单元包括：卫星导航信号检测模块、第一通断控制模块以及第二通断控制模块；所述卫星导航信号检测模块用于监控来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号的完好性以及真实性，所述卫星导航信号检测模块还用于根据所述卫星导航信号的完好性以及真实性控制所述第一通断控制模块以及所述第二通断控制模块，所述第一通断控制模块用于通断控制传送至所述备用导航信号发生单元的所述卫星导航信号，所述第二通断控制模块用于通断选择传送至所述导航接收机的所述导航信号；所述第一通断控制模块设有输入端、输出端以及控制端，所述卫星导航信号检测模块设有输入端、第一控制端、第二控制端以及第三控制端，所述第二通断控制模块设有第一输入端、第二输入端、控制端以及输出端；所述第一通断控制模块输入端与所述导航信号接收单元输出端电连接，所述第一通断控制模块输出端与所述备用导航信号发生单元输入端电连接，所述第一通断控制模块控制端与所述卫星导航信号检测模块第一控制端电连接，所述第二通断控制模块第一输入端与所述导航信号接收单元电连接，所述第二通断控制模块第二输入端与所述备用导航信号发生单元输出端电连接，所述第二通断控制模块控制端与所述卫星导航信号检测模块第二控制端电连接，所述第二通断控制模块输出端与所述导航接收机输入端电连接，所述卫星导航信号检测模块输入端与所述导航信号接收单元输出端电连接，所述卫星导航信号检测模块第三控制端用于控制所述备用导航信号发生单元产生所述备用导航信号。进一步地，所述备用导航信号发生单元包括：卫星导航信号解析模块、时钟模块、惯性导航模块以及导航信号生成模块；所述卫星导航信号解析模块用于从所述卫星导航信号中解析出授时信号、位置信号以及速度信号，所述时钟模块用于备份所述授时信号以及产生守时信号，所述惯性导航模块用于备份所述位置信号以及所述速度信号，所述惯性导航模块还用于产生备用位置信号以及备用速度信号，所述导航信号生成模块用于将所述守时信号、所述备用位置信号以及所述备用速度信号生成备用导航信号；所述卫星导航信号解析模块设有输入端、第一输出端以及第二输出端；所述时钟模块设有输入端以及输出端，所述惯性导航模块设有输入端以及输出端，所述导航信号生成模块设有第一输入端、第二输入端、控制端以及输出端；所述卫星导航信号解析模块输入端与所述第一通断控制模块输出端电连接，所述卫星导航信号解析模块第一输出端与所述时钟模块输入端电连接，所述卫星导航信号解析模块第二输出端与所述惯性导航模块输入端电连接，所述时钟模块输出端与所述导航信号生成模块第一输入端电连接，所述惯性导航模块输出端与所述导航信号生成模块第二输入端电连接，所述导航信号生成模块输出端与所述第二通断控制模块第二输入端电连接，所述导航信号生成模块控制端与所述卫星导航信号检测模块第三控制端电连接。进一步地，所述导航信号接收单元包括：天线、功率放大器以及功分器，所述天线用于接收来自导航卫星的所述卫星导航信号，所述天线设有输出端；所述功率放大器用于将所述天线传来的卫星导航信号进行功率放大，所述功率放大器设有输入端以及输出端；所述功分器用于将来自所述功率放大器的卫星导航信号进行功率分配，所述功分器设有输入端、第一输出端、第二输出端以及第三输出端；所述功率放大器输入端与所述天线输出端电连接，所述功分器输入端与所述功率放大器输出端电连接，所述功分器第一输出端与所述第一通断控制模块输入端电连接，所述功分器第二输出端与所述卫星导航信号检测模块输入端电连接，所述功分器第三输出端与所述第二通断控制模块第一输入端电连接。本技术的积极效果如下：本技术公开了一种卫星导航欺骗信号防御系统，其包括导航信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星导航欺骗信号防御系统，其特征在于，包括：导航信号接收单元、信号切换单元、备用导航信号发生单元以及导航接收机；/n所述导航信号接收单元用于接收来自导航卫星的卫星导航信号，所述备用导航信号发生单元用于备份来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号以及产生备用导航信号，所述信号切换单元用于监控来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号的完好性以及真实性，所述信号切换单元还用于根据卫星导航信号完好性以及真实性切换供给所述导航接收机的导航信号，所述导航接收机用于根据接收的导航信号给出导航信息，所述导航信号为所述卫星导航信号或所述备用导航信号；/n所述导航信号接收单元设有输出端，所述信号切换单元信号设有输入端、卫星导航信号备份输出端、导航信号输出端以及控制端，所述备用导航信号发生单元设有输入端、控制端以及输出端，所述导航接收机设有输入端；/n所述导航信号接收单元输出端以及所述备用导航信号发生单元输出端分别与所述信号切换单元输入端电连接，所述备用导航信号发生单元输入端与所述信号切换单元卫星导航信号备份输出端电连接，所述信号切换单元导航信号控制端与所述备用导航信号控制端电连接，所述信号切换单元导航信号输出端与所述导航接收机输入端电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航欺骗信号防御系统，其特征在于，包括：导航信号接收单元、信号切换单元、备用导航信号发生单元以及导航接收机；
所述导航信号接收单元用于接收来自导航卫星的卫星导航信号，所述备用导航信号发生单元用于备份来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号以及产生备用导航信号，所述信号切换单元用于监控来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号的完好性以及真实性，所述信号切换单元还用于根据卫星导航信号完好性以及真实性切换供给所述导航接收机的导航信号，所述导航接收机用于根据接收的导航信号给出导航信息，所述导航信号为所述卫星导航信号或所述备用导航信号；
所述导航信号接收单元设有输出端，所述信号切换单元信号设有输入端、卫星导航信号备份输出端、导航信号输出端以及控制端，所述备用导航信号发生单元设有输入端、控制端以及输出端，所述导航接收机设有输入端；
所述导航信号接收单元输出端以及所述备用导航信号发生单元输出端分别与所述信号切换单元输入端电连接，所述备用导航信号发生单元输入端与所述信号切换单元卫星导航信号备份输出端电连接，所述信号切换单元导航信号控制端与所述备用导航信号控制端电连接，所述信号切换单元导航信号输出端与所述导航接收机输入端电连接。


2.根据权利要求1所述的一种卫星导航欺骗信号防御系统，其特征在于，所述信号切换单元包括：卫星导航信号检测模块、第一通断控制模块以及第二通断控制模块；
所述卫星导航信号检测模块用于监控来自所述导航信号接收单元的所述卫星导航信号的完好性以及真实性，所述卫星导航信号检测模块还用于根据所述卫星导航信号的完好性以及真实性控制所述第一通断控制模块以及所述第二通断控制模块，所述第一通断控制模块用于通断控制传送至所述备用导航信号发生单元的所述卫星导航信号，所述第二通断控制模块用于通断选择传送至所述导航接收机的所述导航信号；
所述第一通断控制模块设有输入端、输出端以及控制端，所述卫星导航信号检测模块设有输入端、第一控制端、第二控制端以及第三控制端，所述第二通断控制模块设有第一输入端、第二输入端、控制端以及输出端；
所述第一通断控制模块输入端与所述导航信号接收单元输出端电连接，所述第一通断控制模块输出端与所述备用导航信号发生单元输入端电连接，所述第一通断控制模块控制端与所述卫星导航信号检测模块第一控制端电连接，所述第二通断控制模块第一输入端与所述导航信号接收单元电连接，所述第二通断控制模块第二输入端与所述备用导航信号发生单元输出端电连接，所述第二通断控制模块控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：段章山，
申请(专利权)人：河北冀贞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13