一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法，属于卫星导航技术领域。该方法在传统卫星导航接收机的基础上，通过独创的多址相关峰识别跟踪的方式实现对空间中存在的信号进行识别、检验，判断空间针对同一颗卫星所有信号的伪距观测量、载波观测量、多普勒等信号域特征及星历、钟差等信息特征，依据对多址相关峰的信号域与信息域的校验与判决，确定空间是否存在欺骗信号，并将欺骗信号的相关检测信息输出，完成卫星导航接收机欺骗干扰的实时检测。本发明专利技术检测效果好，适用范围广，具有良好的推广和应用价值。具有良好的推广和应用价值。具有良好的推广和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，特别是指一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法。

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。两种组合后的欺骗样式更多种多样。在实际应用中，欺骗干扰样式复杂多变，干扰类型并不单一，传统的欺骗干扰检测方法都是针对某一种欺骗干扰样式有效，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，但由于天线类型、天线姿态、多径影响等因素影响，存在很大的虚警概率；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，当卫星接收机动态较小时，或者针对发射方式是多天线的欺骗，该方法存在较大的局限性；3、基于接收机自主完好性的欺骗干扰检测方法，该方法利用定位解算中残差的估计实现欺骗干扰的识别，该方法仅对1颗或2颗卫星欺骗时有效，当存在生成式单天线欺骗时，该方法无能为力。
[0003]如何对多样式卫星导航欺骗信号在不增加外部辅助手段的情况下，基于自身设备通过相关算法能够实现对欺骗干扰的实时检测成为卫星导航接收机广泛应用的关键。

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多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法，该方法解决了卫星导航接收机抗欺骗干扰的应用场景单一的问题与难点，提高了卫星导航接收机的抗干扰性能及复杂电磁环境中的可用性与完好性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法，包括如下步骤：（1）利用接收机的捕获引擎对接收到的空间导航信号按照卫星号进行序贯捕获，完成卫星捕获后，依据接收机的捕获门限设定相关峰记录阈值，存储记录当前所有相关峰的数量、大小以及位置；（2）判断相关峰的数量，若相关峰的数量多于一个，则将接收机主支路跟踪相关峰以外的相关峰定义为多址相关峰，并将多址相关峰的位置按照大小进行排序；（3）将多址相关峰贯序转入独立的信号识别跟踪环路，分别对每个相关峰进行独
立的跟踪、测量与解调，获取每个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差；（4）将信号识别跟踪环路获取的每个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差与接收机主支路跟踪获得的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差进行校验判决，若两个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒的偏差均在阈值范围内，且两个相关峰的星历和钟差均完全相同，则判决为多径信号；否则，判定存在欺骗信号；（5）所有的相关峰识别完毕后，输出欺骗信号告警信息，完成卫星导航欺骗干扰实时在线检测。
[0006]进一步的，步骤（1）中，接收机在信号捕获过程中，通过对每颗可视卫星在整个载波多普勒
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伪码相位二维不确定范围内进行信号相关峰搜索，依据捕获灵敏度设定相关峰检测门限，检测捕获范围内的所有相关峰，并记录所有相关峰的多普勒信息以及伪码相位信息。
[0007]进一步的，步骤（3）中，针对步骤（2）中的多址相关峰分别进行独立的信号识别跟踪处理，按照预留欺骗信号的识别数量，与接收机相同跟踪处理方式、积分时间、环路带宽等同参数的跟踪方式去处理每个多址相关峰信号分量，实时获得每个相关峰的跟踪、测量、解调结果，从而获取每个多址相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差。
[0008]本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点：1、本专利技术为综合式的欺骗干扰检测方法，不局限于基于信号功率、基于信号多普勒、基于接收机自主完好性等单一的欺骗干扰，对多种欺骗干扰均有效，检测效果好，检测成功率高。
[0009]2、本专利技术贯穿于信号捕获、信号跟踪、信号解调全过程，对生成式欺骗、再生式欺骗、单天线欺骗、多天线欺骗、组织式欺骗等均有很好的检测效果，欺骗场景适应性好。
[0010]3、本专利技术不需要多接收机、不需要阵列天线、不需要额外的环境支持、不需要变更接收机硬件、不需要外部辅助信息，仅在基带信号处理算法上增加独立的识别跟踪环路，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，适用于公开信号与授权信号等所有信号，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欺骗干扰检测的原理框图。
[0013]图2为本专利技术实施例中欺骗干扰检测的流程图。
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]一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法，其包括如下步骤：（1）在传统卫星导航接收机设计架构的基础上，利用接收机的捕获引擎对接收到的空间导航信号按照卫星号进行序贯捕获，完成卫星捕获后，依据接收机的捕获门限设定相关峰记录阈值，存储记录当前所有相关峰的数量、大小、位置；（2）判断相关峰的数量如果没有或只有一个，说明当前信号中不存在该卫星，或者
该卫星不存在欺骗干扰，若相关峰的数量多于一个，将接收机主支路跟踪相关峰以外的相关峰的位置按照大小进行排序，作为后续欺骗信号识别跟踪的输入；（3）将各相关峰贯序转入信号识别的独立跟踪环路，分别对每个相关峰进行独立的跟踪、测量与解调，获取每个相关峰的信号伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历、钟差等信息；（4）将信号识别环路获取的每个相关峰的信号伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历、钟差等信息与接收机主支路跟踪获得的信号伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历、钟差等信息进行校验判决，若两个相关峰的信号参量伪距观测量、载波观测量、多普勒的偏差在一定阈值范围内，信息参量星历、钟差等完全相同，则判决为多径信号；若两个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒的偏差超过阈值，或信息参量星历、钟差等不相同，则判定存在欺骗信号。
[0016]直至所有的相关峰识别完毕，输出欺骗信号告警信息，完成卫星导航欺骗干扰实时在线检测。
[0017]其中，步骤（1）中，接收机在信号捕获过程中是通过对每颗可视卫星在整个载波多普勒
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伪码相位二维不确定范围内进行信号相关峰搜索，依据捕获灵敏度设定相关峰检测门限，检测捕获范围内的所有相关峰，并记录所有相关峰的多普勒信息、伪码相位信息。
[0018]步骤（2）中，若在整个多普勒
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伪码相位二维范围内检测不到相关峰信号，说明无信号，若检测到唯一相关峰信号，则说明该卫星是确实存在的信号，具体该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多相关峰的卫星导航欺骗干扰检测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用接收机的捕获引擎对接收到的空间导航信号按照卫星号进行序贯捕获，完成卫星捕获后，依据接收机的捕获门限设定相关峰记录阈值，存储记录当前所有相关峰的数量、大小以及位置；（2）判断相关峰的数量，若相关峰的数量多于一个，则将接收机主支路跟踪相关峰以外的相关峰定义为多址相关峰，并将多址相关峰的位置按照大小进行排序；（3）将多址相关峰贯序转入独立的信号识别跟踪环路，分别对每个相关峰进行独立的跟踪、测量与解调，获取每个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差；（4）将信号识别跟踪环路获取的每个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差与接收机主支路跟踪获得的伪距观测量、载波观测量、多普勒、星历以及钟差进行校验判决，若两个相关峰的伪距观测量、载波观测量、多普勒的偏差均在阈值范围内，且两个相关峰的星历和钟差均完全相同，则判决为多径信号；否则，...

【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：