一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法技术

本发明专利技术提出了一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法，属于卫星导航领域。该方法在传统再生式欺骗模拟的基础上，通过对空间真实信号的接收实现欺骗干扰在信号功率、信号多普勒、到达时延等技术指标上与真实信号完全相参，传统的抗欺骗方法无法识别，欺骗成功率高；整个再生式欺骗产生过程由空间真实信号通过相关峰拖曳的方式使导航接收机无感的切换到欺骗信号，属于灵巧式欺骗，欺骗效率高；并且该欺骗方法不需要额外的环境支持、不需要外部辅助信息，仅在欺骗干扰产生上通过灵巧控制的方式实现欺骗。本发明专利技术发射功率小，隐蔽性强，工程化实现简单，适用范围广，具有良好的推广和应用价值。有良好的推广和应用价值。有良好的推广和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航领域，特别是指一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法。

技术介绍

[0002]随着全球卫星导航系统的发展，卫星导航接收机已经成为人们日常生活的时空基准，卫星导航接收机在通信、导航、金融、民航、交通各个领域均起着至关重要的作用。同时，针对卫星导航的欺骗干扰也应运而生。欺骗干扰主要针对卫星导航接收机的工作特性与设计薄弱环节，以其隐蔽性好、干扰效能高而逐渐成为卫星导航接收机的天敌。任何欺骗干扰都包括欺骗信号生成与欺骗信号发射两个环节，因此，欺骗干扰按照生成方式分为生成式欺骗与转发式欺骗，按照发射方式分为单天线欺骗与多天线欺骗。在实际工程应用中，传统的再生式欺骗通过模拟空间卫星的方式实现欺骗对于普通的卫星导航接收机有效，随着卫星导航接收机的抗欺骗能力的提高与方式的多样化，传统再生式欺骗存在一定的局限性：1、基于信号功率的欺骗干扰检测方法，该方法通过欺骗信号的功率来检测欺骗信号的存在，传统的再生式欺骗将被检测与抑制；2、基于信号多普勒的欺骗干扰检测方法，该方法利用卫星导航接收机相对卫星与欺骗干扰的载体动态的差异进行欺骗干扰检测，传统的再生式欺骗将被检测与抑制；3、基于接收机信号到达时间的欺骗干扰检测方法，该方法利用真实信号与欺骗信号到达接收机的时间差异实现欺骗干扰的识别，传统的再生式欺骗将被检测与抑制。
[0003]如何在不增加设备复杂度的情况下，提高再生式欺骗干扰的欺骗成功率成为再生式欺骗干扰广泛应用的关键。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于避免上述
技术介绍
中的不足之处而提出一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法。本专利技术属于灵巧式欺骗，欺骗效率高，且适用范围广，工程化实现简单，具有良好的推广和应用价值。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法，包括如下步骤：（1）对欺骗空域的真实卫星信号进行接收与监测，获得真实卫星的信号数据；（2）在真实卫星信号数据的基础上，通过对数据的处理，获得由卫星位置、卫星速度、卫星方位/俯仰角构建的基于卫星号的空间信号特征二维矩阵参量；（3）将生成的空间信号特征二维矩阵参量作为输入参数，通过调整本地数字振荡器，完成对欺骗干扰产生单元的参数初始化，由欺骗干扰产生单元模拟产生与空间真实信号一致的欺骗信号，欺骗信号的卫星数、卫星号、卫星参量与真实信号完全一致；（4）按照欺骗流程的控制策略，调整欺骗信号的信号功率，使欺骗信号的功率大于真实信号的功率，并在基于信号功率抗欺骗的检测门限之下；动态调整数字控制振荡器的
相位控制字，实现欺骗信号相关峰与真实信号相关峰之间的滑动与驻留，并控制滑动频率与驻留时间；在欺骗流程控制下，伪码码相位的滑动遍历整个伪码周期，将卫星导航接收机跟踪的真实卫星信号，通过欺骗信号码相位滑动的方式切换到欺骗信号上；（5）控制按照真实卫星信号的电文更新时刻，将欺骗轨迹偏差通过星历、钟差、综合改正数的方式进行欺骗电文生成，最终生成可控的欺骗信号；欺骗信号生成后，利用数字控制振荡器生成的本振信号直接进行上变频处理，然后通过天线进行欺骗信号发射，完成基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生。
[0006]进一步的，步骤（1）中，获得真实卫星的信号数据的具体方式为，分别记录每个卫星的伪距、载波相位和多普勒，然后提取基本导航信息周内秒计数、整周计数、用户距离精度指数、卫星自主健康标识、电离层延迟模型改正参数、卫星星历参数、数据龄期、卫星历书以及其他系统时间同步信息。
[0007]进一步的，所述空间信号特征二维矩阵参量中包括伪距码相位、接收信号功率、接收信号多普勒、卫星星历、卫星历书、卫星钟差、综合改正数信息。
[0008]本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点：1、本专利技术以空间真实信号为参量进行的欺骗干扰模拟，在信号功率、信号多普勒、到达时延等技术指标上与真实信号完全相参，传统的抗欺骗方法无法识别，欺骗成功率高。
[0009]2、本专利技术的再生式欺骗干扰是由空间真实信号通过相关峰拖曳的方式使导航接收机无感的切换到欺骗信号，属于灵巧式欺骗，欺骗效率高。
[0010]3、本专利技术不需要额外的环境支持、不需要外部辅助信息，仅在欺骗干扰产生上通过灵巧控制的方式实现欺骗。其发射功率小，隐蔽性强，环境依赖性低，工程化实现简单。
[0011]4、本专利技术适用于所有的卫星导航系统，所有应用场景，适用范围广，具有良好的推广和应用价值。
附图说明
[0012]图1为本专利技术实施例中基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法的原理示意图。
[0013]图2为本专利技术实施例中基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法的原理框图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。
[0015]一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法，其包括如下步骤：（1）在传统欺骗干扰产生方法的基础上，增加接收空间卫星导航信号的功能，获取欺骗干扰区域的卫星信号信息，涉及欺骗区域的可视卫星编号、空间位置、信号功率、信号多普勒、伪码码相位、电文参数等空间可视卫星的观测参数；（2）通过接收欺骗区域的空间导航卫星，提取当前欺骗空域真实空间导航卫星的信号特征监测二维矩阵，内容涵盖可视卫星编号、卫星伪距码相位、卫星接收信号功率、卫星接收多普勒、卫星星历、卫星历书、卫星钟差、卫星综合改正数等，并将监测到的可视卫星信息按照信号与信息进行分类，作为欺骗信号生成与欺骗电文生产的输入；
（3）在欺骗流程的控制下，将欺骗空域的监测信息作为输入进行欺骗信号生成与欺骗电文生成，通过调整欺骗信号生成模块与欺骗电文生成模块的相关参数实现与空间信号特征一致的欺骗信号；（4）按照欺骗流程的控制策略，调整欺骗信号的信号功率，通过动态调整数字控制振荡器的方式实现欺骗信号的伪码码相位相对于真实信号的码相位滑动，通过控制加扣伪码码相位的频率控制码相位滑动的频度与驻留时间，在欺骗流程控制下，伪码码相位的滑动遍历整个伪码周期，将卫星导航接收机跟踪的真实卫星信号，通过欺骗信号码相位滑动的方式切换到欺骗信号上。
[0016]（5）控制按照真实卫星信号的电文更新时刻，将欺骗轨迹偏差通过星历、钟差、综合改正数的方式进行欺骗电文生成，最终生成可控的欺骗信号；欺骗信号生成后，利用数字控制振荡器所生成的本振信号直接进行上变频处理，然后通过天线进行欺骗信号发射。
[0017]其中，步骤（1）中，在传统欺骗干扰的基础上，增加导航接收机，实现对欺骗区域空间真实信号的接收与监测。通过导航接收机获取欺骗区域当前存在的卫星号，每个卫星的空间位置、卫星的信号功率、信号多普勒、信号伪码码相位、信号的电文参数等真实信号的信号特征与信息参数。
[0018]步骤（2）中，将步骤（1）获取的空间卫星信号的信号特征与信息参数按照信号与信息进行分类，按照可视卫星号与卫星参量构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相关峰动态拖曳的卫星导航再生式欺骗产生方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对欺骗空域的真实卫星信号进行接收与监测，获得真实卫星的信号数据；（2）在真实卫星信号数据的基础上，通过对数据的处理，获得由卫星位置、卫星速度、卫星方位/俯仰角构建的基于卫星号的空间信号特征二维矩阵参量；（3）将生成的空间信号特征二维矩阵参量作为输入参数，通过调整本地数字振荡器，完成对欺骗干扰产生单元的参数初始化，由欺骗干扰产生单元模拟产生与空间真实信号一致的欺骗信号，欺骗信号的卫星数、卫星号、卫星参量与真实信号完全一致；（4）按照欺骗流程的控制策略，调整欺骗信号的信号功率，使欺骗信号的功率大于真实信号的功率，并在基于信号功率抗欺骗的检测门限之下；动态调整数字控制振荡器的相位控制字，实现欺骗信号相关峰与真实信号相关峰之间的滑动与驻留，并控制滑动频率与驻留时间；在欺骗流程控制下，伪码码相位的滑动遍历整个伪码周期，将卫星导航接收机跟踪的真实卫星信号，通过欺骗信号码相位滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：段召亮，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：