一种便携式卫星导航干扰检测与定位系统技术方案

本说明书实施例提供一种便携式卫星导航干扰检测与定位系统，包括：GNSS高增益卫星解码天线、功率分配器、GNSS频段高增益八木测向天线、低噪声射频放大器、零中频接收机、GNSS数据解析模块、中央处理单元；所述功率分配器分别于GNSS高增益卫星解码天线、GNSS数据解析模块通讯连接；所述低噪声射频放大器分别于GNSS频段高增益八木测向天线、零中频接收机通讯连接；所述零中频接收机分别与所述功率分配器、所述中央处理单元通讯连接；所述中央处理单元与所述GNSS数据解析模块通讯连接。与所述GNSS数据解析模块通讯连接。与所述GNSS数据解析模块通讯连接。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式卫星导航干扰检测与定位系统


[0001]本说明书涉及GNSS卫星导航、无线电检测、无线电检测与定位领 域，特别涉及一种便携式卫星导航干扰检测与定位系统。

技术介绍

[0002]GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统是一种 以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，能在地球表面 或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信 息的空基无线电导航定位系统。因此GNSS全球导航卫星系统的干扰源 检测与定位显得非常重要。
[0003]GNSS全球导航卫星系统的干扰源主要有两种方式：
[0004]纯噪声压制式干扰，分为CW干扰和宽带噪声干扰，会导致GNSS 接收机底噪显著抬高，信噪比(S/N)严重恶化，无法定位。
[0005]欺骗式干扰，它又分为两种：
[0006]GPS模拟系统：通过模拟GPS的运作机制，篡用真实GNSS卫星的 PRN(伪随机噪声码pseudo random noise code)，但强度远大于真实 GNSS卫星的强度，导致GNSS接收机定位到错误的位置。
[0007]转发放大系统：把A地接收到的GPS频段无线电信号，通过馈线， 引到B地并放大、发射出来，卫星信号很“真实”。
[0008]现有卫星导航干扰检测与定位设备存在检测数据不准确，设备构成 复杂、体型较大操作不方便，需要多人协同，无法满足用户的使用需求。

技术实现思路

[0009]本说明书一个或多个实施例提供一种便携式卫星导航干扰检测与定 位系统，包括：
[0010]GNSS高增益卫星解码天线、功率分配器、GNSS频段高增益八 木测向天线、低噪声射频放大器、零中频接收机、GNSS数据解析模块、 中央处理单元；所述功率分配器分别于GNSS高增益卫星解码天线、 GNSS数据解析模块通讯连接；所述低噪声射频放大器分别于GNSS频 段高增益八木测向天线、零中频接收机通讯连接；所述零中频接收机分 别与所述功率分配器、所述中央处理单元通讯连接；所述中央处理单元 与所述GNSS数据解析模块通讯连接；
[0011]所述GNSS高增益卫星解码天线用于接收GNSS卫星信号，并将 所述GNSS卫星信号传递至所述功率分配器；所述功率分配器用于将所 述GNSS卫星信号分为第一信号及第二信号；并将所述第一信号传递至 GNSS数据解析模块，以及将所述第二信号传递至所述零中频接收机； 所述GNSS频段高增益八木测向天线用于接收干扰信号，并将所述干扰 信号传递至所述低噪声射频放大器；所述低噪声射频放大器用于将所述 干扰信号放大后传输至所述零中频接收机；所述零中频接收机用于将所 述第二信号作为背景噪声与放大后的所
述干扰信号进行对比分析，得到 频谱数据、频谱上各个频点的信号强度、以及干扰源的方向中的至少一 种；并将得到的数据传输至所述中央处理单元；所述GNSS数据解析模 块用于基于对作为待分析信号的所述第一信号的处理，获取所述第一信 号对应的卫星分析信息，所述卫星分析信息包括卫星数量、卫星的信号 质量、信号强度、信号是否被干扰、干扰的强度、否被欺骗、背景噪声 中的至少一种；并将所述卫星分析信息传输至所述中央处理单元；所述 中央处理单元用于对接收到的信息进行综合处理，以得到：所述GNSS 卫星信号的频谱数据、所述GNSS卫星信号的解析数据、所述GNSS卫 星信号的分析数据，所述解析数据包括UTC时间，经纬度中的至少一 种；所述分析数据包括受干扰状态、干扰强度、环境噪声、欺骗状态中 的至少一种。
[0012]在一些实施例中，所述功率分配器用于将所述GNSS卫星信号均 分为两路，以得到所述第一信号及所述第二信号。
[0013]在一些实施例中，所述得到频谱数据、频谱上各个频点的信号强 度、以及干扰源的方向中的至少一种包括：扫描所述第二信号对应的 GNSS卫星信号的频段，得到整个频段的频谱数据；基于对所述背景噪 声与放大后的所述干扰信号的分析，得到频谱上各个频点的信号强度； 基于对所述信号强度的分析得到所述干扰源的方向。
[0014]在一些实施例中，所述干扰源的方向基于多点定位的方式实现， 包括：基于所述信号强度的分析确定候选方向；获取所述GNSS频段高 增益八木测向天线基于至少两个信号采集点采集的至少两段干扰信号； 所述至少两段干扰信号为所述GNSS频段高增益八木测向天线在所述至 少两个信号采集点，以所述候选方向为测试方向采集的信号；分别基于 对所述至少两段干扰信号中每段干扰信号的分析，得到所述每段干扰信 号对应的定位方向；将所述至少两段所述干扰信号所有所述干扰信号确 定的所述定位方向进行汇总，确定重合次数最多的所述定位方向为所述 干扰源的方向。
[0015]在一些实施例中，所述多点定位中采集所干扰信号的所述采集点 的个数基于点位数预测模型确定，所述点位数预测模型为机器学习模 型；所述点位数预测模型基于对所述频谱数据、所述各个频点的信号强 度的处理，得到所述采集点的个数。
[0016]在一些实施例中，所述多点定位中采集所干扰信号的所述采集点 的个数基于历史记录获取，包括：获取卫星特征向量，所述卫星特征向 量的向量元素包括所述频谱数据、所述各个频点的信号强度；基于所述 卫星特征向量与历史记录的卫星特征向量，确定历史相似卫星特征向 量；将所述历史相似卫星特征向量对应的所述采集点的个数确定为本次 的所述采集点的个数。
[0017]在一些实施例中，所述获取所述第一信号对应的卫星分析信息包 括：基于对所述第一信号的分析确定卫星数量及各卫星的信号质量及信 号强度；基于所述卫星数量及各卫星的信号质量，确定所述信号是否被 干扰及所述干扰的强度；获取至少一个定位参考数据，并将基于所述第 一信号得到的定位数据与所述至少一个定位参考数据进行比较，确定卫 星是否受到欺骗。
[0018]在一些实施例中，所述确定所述信号是否被干扰及所述干扰的强 度基于干扰预测模型实现；所述干扰预测模型为机器学习模型，所述干 扰预测模型基于对所述卫星数量及各卫星的信号质量的处理，确定所述 信号是否被干扰及所述干扰的强度。
[0019]在一些实施例中，还包括与所述中央处理单元通讯连接的用户交 互模块，所述用
户交互模块用于显示所述中央处理单元的分析结果及获 取用户的指令。
[0020]在一些实施例中，还包括与所述中央处理单元通讯连接的电源模 块及通讯模块，所述电源模块用于基于中央处理单元向所述便携式卫星 导航干扰检测与定位系统提供电能，所述通讯模块用于实现所述便携式 卫星导航干扰检测与定位系统的通讯功能及获取离线数据。
附图说明
[0021]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施 例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例 中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0022]图1是根据本说明书一些实施例所示的便携式卫星导航干扰检测 与定位系统的应用场景示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式卫星导航干扰检测与定位系统，其特征在于，包括：GNSS高增益卫星解码天线、功率分配器、GNSS频段高增益八木测向天线、低噪声射频放大器、零中频接收机、GNSS数据解析模块、中央处理单元；所述功率分配器分别于GNSS高增益卫星解码天线、GNSS数据解析模块通讯连接；所述低噪声射频放大器分别于GNSS频段高增益八木测向天线、零中频接收机通讯连接；所述零中频接收机分别与所述功率分配器、所述中央处理单元通讯连接；所述中央处理单元与所述GNSS数据解析模块通讯连接；所述GNSS高增益卫星解码天线用于接收GNSS卫星信号，并将所述GNSS卫星信号传递至所述功率分配器；所述功率分配器用于将所述GNSS卫星信号分为第一信号及第二信号；并将所述第一信号传递至GNSS数据解析模块，以及将所述第二信号传递至所述零中频接收机；所述GNSS频段高增益八木测向天线用于接收干扰信号，并将所述干扰信号传递至所述低噪声射频放大器；所述低噪声射频放大器用于将所述干扰信号放大后传输至所述零中频接收机；所述零中频接收机用于将所述第二信号作为背景噪声与放大后的所述干扰信号进行对比分析，得到频谱数据、频谱上各个频点的信号强度、以及干扰源的方向中的至少一种；并将得到的数据传输至所述中央处理单元；所述GNSS数据解析模块用于基于对作为待分析信号的所述第一信号的处理，获取所述第一信号对应的卫星分析信息，所述卫星分析信息包括卫星数量、卫星的信号质量、信号强度、信号是否被干扰、干扰的强度、否被欺骗、背景噪声中的至少一种；并将所述卫星分析信息传输至所述中央处理单元；所述中央处理单元用于对接收到的信息进行综合处理，以得到：所述GNSS卫星信号的频谱数据、所述GNSS卫星信号的解析数据、所述GNSS卫星信号的分析数据，所述解析数据包括UTC时间，经纬度中的至少一种；所述分析数据包括受干扰状态、干扰强度、环境噪声、欺骗状态中的至少一种。2.根据权利要求1所述的便携式卫星导航干扰检测与定位系统，其特征在于，所述功率分配器用于将所述GNSS卫星信号均分为两路，以得到所述第一信号及所述第二信号。3.根据权利要求1所述的便携式卫星导航干扰检测与定位系统，其特征在于，所述得到频谱数据、频谱上各个频点的信号强度、以及干扰源的方向中的至少一种包括：扫描所述第二信号对应的GNSS卫星信号的频段，得到整个频段的频谱数据；基于对所述背景噪声与放大后的所述干扰信号的分析，得到频谱上各个频点的信号强度；基于对所述信号强度的分析得到所述干扰源的方向。4.根据权利要求3所述的便携式卫星导航干扰检测与定位系统，其特征在于，所述干扰源的方向基于多点定位的方式实现，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈帅，王凡，张光云，陈玮玮，刘冬，刘旭，
申请(专利权)人：成都德辰博睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：