基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法及系统技术方案

一种基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法及系统，该方法包括：直接获取待识别信号，通过解析待识别信号得到所述地面抗干扰导航接收机与所述GNSS卫星的第一伪距；直接获取临空飞行器播发的导航增强信号，通过解析所述导航增强信号，得到所述地面抗干扰导航接收机(3)与所述GNSS卫星(1)的第二伪距；计算所述第一伪距和所述第二伪距之间的差值；当所述差值小于预设的差值阈值时，确定所述待识别信号为所述GNSS卫星(1)的导航信号，当所述差值大于或等于所述差值阈值时，确定所述待识别信号为所述干扰源的欺骗式干扰信号。所述干扰源的欺骗式干扰信号。所述干扰源的欺骗式干扰信号。

【技术实现步骤摘要】
基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及导航抗干扰领域，具体涉及基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法及系统。

技术介绍

[0002]随着全球卫星导航系统的逐步建成和导航定位技术的快速发展，卫星导航定位的精度越来越精确，卫星导航服务在社会、生活方面将发挥出更重要的作用，但不可避免的是，卫星导航信号在传播的过程中，地面导航接收机接收到的导航信号总会受到有意或无意的干扰，导致接收机定位结果错误，因此卫星导航系统的安全应用已经逐渐受到广大用户的重视。
[0003]卫星导航信号受到的人为干扰分为压制式干扰和欺骗式干扰两类。压制式干扰主要是通过发射高功率的噪声干扰信号使得真实目标信号被干扰淹没，从而影响接收设备对真实信号的正常接收，比如通过发射信号功率强于导航信号的电磁噪声等。目前针对压制式干扰已经取得了显著的成果，采用自适应空时滤波、阵列天线等技术均可抑制。而欺骗式干扰相对压制式干扰要更复杂，更难以消除。欺骗式干扰通过故意制造虚假信号，其与真实的导航信号结构类似，使得接收机在无意识的状态下捕获欺骗信号，从而达到欺骗效果。根据欺骗干扰信号的产生方式，可以分为转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰，以及同时利用了这两种方式的混合式欺骗干扰，其干扰信号的形式与GNSS信号相同或相似。
[0004]GNSS接收机接收到欺骗式干扰信号后，将会获得错误的卫星位置信息和错误的伪距信息，从而解算出较大误差的定位结果。抑制欺骗式干扰的关键在于识别接收到的信号是否为欺骗式干扰信号。若识别出接收机中某一信号为欺骗式干扰信号，接收机可以直接剔除。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，针对基于导航电子对抗战中对于欺骗式干扰识别技术的需求，结合临空飞行器的优势，本专利技术利用临空飞行器播发导航增强信号，辅助实现GNSS欺骗式干扰识别。一方面，地面抗干扰导航接收机直接接收GNSS信号，通过捕获、跟踪、同步、译码等获得第一伪距。另一方面，地面抗干扰导航接收机通过接收来自临空飞行器的导航增强信号，同时测量导航增强信号波达方向信息，能够初步判断自身概要位置，且能够根据临空飞行器转发的GNSS电文估算出可见GNSS卫星的概要位置，根据地面终端位置和GNSS的位置计算得到第二伪距。将第一伪距与第二伪距进行比较，如果第一伪距与第二伪距的差值超过预设的门限阈值，则认为直接接收到的GNSS卫星信号为干扰信号，可直接剔除，否则认为是真实的GNSS信号。
[0006]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术一实施例提供的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，步骤包括：
[0008]获取待识别信号；其中，待识别信号包括地面抗干扰导航接收机直接获取GNSS卫
星的导航信号或地面抗干扰导航接收机直接获取干扰源的干扰信号；
[0009]获取临空飞行器的导航增强信号，其中临空飞行器不被干扰源干扰或者能够消除干扰源的干扰；
[0010]解析待识别信号，得到地面抗干扰导航接收机与GNSS卫星的第一伪距；
[0011]解析导航增强信号，得到地面抗干扰导航接收机与GNSS卫星的第二伪距；
[0012]计算第一伪距和第二伪距之间的差值；以及
[0013]当差值小于预设的差值阈值时，确定待识别信号为GNSS卫星的导航信号。
[0014]在一实施例中，所述GNSS卫星包括GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四个卫星导航星座中的任一个。
[0015]在一实施例中，所述导航增强信号采用正交相移键控调制，所述导航增强信号的信号格式表示为：
[0016][0017]其中，P为所述临空飞行器的发射信号功率，C
I
(t)和C
Q
(t)分别为调制在I、Q支路上的用于测距的扩频码，D
I
(t)和D
Q
(t)分别为调制在I、Q支路上的导航电文，D
I
(t)包括所述临空飞行器的位置、钟差，D
Q
(t)包括转发所述GNSS卫星的导航电文，f0表示所述临空飞行器的导航增强信号的载波频率，t表示时间变量。
[0018]在一实施例中，所述解析所述待识别信号，得到第一伪距包括：
[0019]获取所述待识别信号的接收时间；
[0020]通过捕获、跟踪以获取所述待识别信号的码相位；
[0021]通过同步、译码以获取所述待识别信号的导航电文；其中，所述待识别信号的导航电文包括时间信息、GNSS卫星运行轨道参数、电离层延时等用于定位的信息，通过所述待识别信号的导航电文可以获得GNSS卫星的位置和钟差。
[0022]根据所述待识别信号的码相位得到所述待识别信号的发射时间；以及
[0023]根据所述待识别信号的接收时间、所述地面抗干扰导航接收机的钟差、所述待识别信号的发射时间和所述GNSS卫星的钟差，得到所述第一伪距。
[0024]在一实施例中，所述解析所述导航增强信号，得到第二伪距包括：
[0025]解析所述导航增强信号，得到所述临空飞行器的位置以及所述地面抗干扰导航接收机与所述临空飞行器的第三伪距；
[0026]采用DOA估计算法获取所述导航增强信号的波达方向；
[0027]根据所述导航增强信号的波达方向、所述临空飞行器的位置以及所述地面抗干扰导航接收机与所述临空飞行器的第三伪距，得到所述地面抗干扰导航接收机的位置；
[0028]根据所述转发所述GNSS卫星的导航电文，估算出所述GNSS卫星的位置；以及
[0029]根据所述地面抗干扰导航接收机的位置和所述GNSS卫星的位置，计算得到所述第二伪距。
[0030]在一实施例中，所述采用DOA估计算法获取所述导航增强信号的波达方向包括：采用多重信号分类算法(MUSIC算法)获取所述导航增强信号的波达方向，所述导航增强信号的波达方向包括导航增强信号的俯仰角θ和方位角
[0031]在一实施例中，所述临空飞行器的位置以及所述地面抗干扰导航接收机与所述临
空飞行器的第三伪距的计算方式包括：
[0032]获取所述导航增强信号的接收时间；
[0033]通过捕获、跟踪以获取所述导航增强信号的码相位；
[0034]通过同步、译码以获取所述导航增强信号的导航电文；其中，所述导航增强信号的电文包括所述临空飞行器的位置和钟差，以及转发的所述GNSS卫星的导航电文；
[0035]根据所述导航增强信号的码相位得到所述导航增强信号的发射时间；以及
[0036]根据所述导航增强信号的接收时间、所述地面抗干扰导航接收机的钟差、所述导航增强信号的发射时间、所述临空飞行器的钟差，得到所述第三伪距。
[0037]在一实施例中，所述干扰源设置在所述地面抗干扰导航接收机的设定范围内，所述干扰源用于产生欺骗式干扰信号。
[0038]本专利技术一实施例提供的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待识别信号；其中，待识别信号包括地面抗干扰导航接收机(3)直接获取的GNSS卫星的(1)导航信号或地面抗干扰导航接收机(3)直接获取的干扰源(4)的干扰信号；获取临空飞行器(2)的导航增强信号，其中临空飞行器(2)不被所述干扰源(4)干扰或者能够消除所述干扰源(4)的干扰；解析待识别信号，得到地面抗干扰导航接收机(3)与GNSS卫星(1)的第一伪距；解析导航增强信号，得到地面抗干扰导航接收机(3)与所述GNSS卫星(1)的第二伪距；计算所述第一伪距和所述第二伪距之间的差值；当所述差值小于预设的差值阈值时，确定待识别信号为所述GNSS卫星(1)的导航信号。2.根据权利要求1所述的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，其特征在于，还包括：当所述差值大于或等于所述差值阈值时，确定所述待识别信号为干扰源(4)的干扰信号。3.根据权利要求1所述的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，其特征在于，所述GNSS卫星(1)包括GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四个卫星导航星座中的任一个。4.根据权利要求1所述的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，其特征在于，所述导航增强信号采用正交相移键控调制，所述导航增强信号的信号格式表示为：其中，P为所述临空飞行器(2)的发射信号功率，C
I
(t)和C
Q
(t)分别为调制在I、Q支路上的用于测距的扩频码，D
I
(t)和D
Q
(t)分别为调制在I、Q支路上的导航电文，D
I
(t)包括所述临空飞行器(2)的位置、钟差，D
Q
(t)包括转发所述GNSS卫星(1)的导航电文，f0表示所述临空飞行器的导航增强信号的载波频率，t表示时间变量。5.根据权利要求1所述的基于临空飞行器辅助的欺骗式干扰识别方法，其特征在于，所述解析所述待识别信号，得到地面抗干扰导航接收机(3)与GNSS卫星(1)的第一伪距包括：获取所述待识别信号的接收时间；通过捕获、跟踪以获取所述待识别信号的码相位；通过同步、译码以获取所述待识别信号的导航电文；其中，所述待识别信号的导航电文包括时间信息、GNSS卫星(1)运行轨道参数、电离层延时，通过所述待识别信号的导航电文可以获得GNSS卫星(1)的位置和钟差；根据所述待识别信号的码相位得到所述待识别信号的发射时间；根据所述待识别信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张爽娜，董启甲，刘也，于春锐，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：