GNSS欺骗信号的检测方法、装置、设备及产品制造方法及图纸

本公开实施例涉及一种GNSS欺骗信号的检测方法、装置、设备及产品。该方法包括：获取导航设备在检测窗口内的IMU数据和GNSS信号；基于IMU数据，确定导航设备在检测窗口内的第一航向角序列；基于GNSS信号，确定导航设备在检测窗口内的第二航向角序列；检测第一航向角序列和第二航向角序列之间变化趋势的差异；响应于差异大于预设阈值，确定GNSS信号为GNSS欺骗信号。本公开实施例能够准确的检测GNSS欺骗信号，提高GNSS欺骗信号检测的准确性。提高GNSS欺骗信号检测的准确性。提高GNSS欺骗信号检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
GNSS欺骗信号的检测方法、装置、设备及产品


[0001]本公开实施例涉及导航
，尤其涉及一种GNSS欺骗信号的检测方法、装置、设备及产品。

技术介绍

[0002]车载手机导航可以利用手机内置惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，简称IMU)和全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)信号进行组合导航，提高定位效果，但是在手机接收GNSS信号的过程中，GNSS信号可能会受到干扰，得到错误的定位结果，从而影响车载手机导航定位的效果。
[0003]GNSS干扰分为压制干扰和欺骗干扰，压制干扰使得手机难以接收到GNSS信号，而欺骗干扰是指欺骗者使用携带错误定位信息的无线电信号来压制正确的GNSS信号，使接收者收到错误的定位数据。
[0004]现有技术中可以基于GNSS信号的特征，比如信号功率、噪声功率、载噪比、信号能量的自动增益控制等，对GNSS欺骗信号进行检测，并借助手机的接收天线进行辅助检测。但是专利技术人发现由于受到接收天线性能的影响，现有技术检测的准确性较低，因此，如何对GNSS欺骗进行检测，提高检测准确性是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种GNSS欺骗信号的检测方法、装置、设备及产品。
[0006]本公开实施例的第一方面提供了一种GNSS欺骗信号的检测方法，包括：
[0007]获取导航设备在检测窗口内的IMU数据和GNSS信号；
[0008]基于所述IMU数据，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第一航向角序列；
[0009]基于所述GNSS信号，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第二航向角序列；
[0010]检测所述第一航向角序列和所述第二航向角序列之间变化趋势的差异；
[0011]响应于所述差异大于预设阈值，确定所述GNSS信号为GNSS欺骗信号。
[0012]本公开实施例的第二方面提供了一种GNSS欺骗信号的检测装置，包括：
[0013]获取模块，用于获取导航设备在检测窗口内的IMU数据和GNSS信号；
[0014]第一确定模块，用于基于所述IMU数据，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第一航向角序列；
[0015]第二确定模块，用于基于所述GNSS信号，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第二航向角序列；
[0016]检测模块，用于检测所述第一航向角序列和所述第二航向角序列之间变化趋势的差异；
[0017]处理模块，用于响应于所述差异大于预设阈值，确定所述GNSS信号为GNSS欺骗信号。
[0018]本公开实施例的第三方面提供了一种导航设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，可以实现上述第一方面的方法。
[0019]本公开实施例的第四方面提供了一种计算机程序产品，该程序产品存储在存储介质中，当该程序产品被运行时，可以实现上述第一方面的方法。
[0020]本公开实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质种存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时，可以实现上述第一方面所述的方法。
[0021]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0022]本公开实施例，通过检测窗口截取相同时序里针对导航设备测得的IMU数据和GNSS信号，然后分别基于导航设备在检测窗口内IMU数据确定得到导航设备的第一航向角序列以及基于GNSS信号确定得到导航设备的第二航向角序列，并检测第一航向角序列和第二航向角序列之间变化趋势的差异，若检测到第一航向角序列和第二航向角序列之间变化趋势的差异大于预设阈值，则确定GNSS对导航设备的定位结果与IMU对导航设备的定位结果偏差较大，即可确定检测窗口内的GNSS信号为GNSS欺骗信号，从而实现了对GNSS欺骗信号的准确检测。本公开实施例通过第一航向角序列和第二航向角序列之间的变化趋势的差异来对GNSS欺骗信号进行判断，可以不需要知道IMU中陀螺仪的零偏，就能够准确检测出GNSS欺骗信号。并且由于本方案不依赖GNSS信号的特征来检测GNSS欺骗，因此检测结果不受接收天线性能的影响，避免了因接收天线性能不佳造成的GNSS欺骗检测结果不准，提高了GNSS欺骗检测结果的准确度。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0024]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本公开实施例提供的GNSS欺骗信号的检测方法流程图；
[0026]图2是本公开实施例提供的一种应用场景的示意图；
[0027]图3是本公开实施例提供的一种航向角变化趋势的差异检测流程图；
[0028]图4是本公开实施例提供的又一种航向角变化趋势的差异检测流程图；
[0029]图5为本公开实施例提供的航向角差值序列拟合直线的示意图；
[0030]图6为本公开实施例提供的航向角变化曲线的示意图；
[0031]图7为本公开实施例提供的GNSS欺骗信号的检测装置的结构示意图；
[0032]图8是本公开实施例中的一种导航设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0035]为了更方便理解本公开的技术方案，下面介绍本公开实施例涉及的部分技术名词。
[0036]惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，简称IMU)，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，陀螺仪和加速度计是IMU的主要元件。
[0037]全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)，是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三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。
[0038]GNSS欺骗，是指欺骗者使用携带错误定位信息的无线电信号来压制正确的GNSS信号，使接收者收到错误的定位数据。
[0039]航向角，是描述物体姿态的角度，航向角以地球北极为基准，指物体运动方向与地球北极之间的夹角。
[0040]由于GNSS欺骗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GNSS欺骗信号的检测方法，其中，包括：获取导航设备在检测窗口内的IMU数据和GNSS信号；基于所述IMU数据，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第一航向角序列；基于所述GNSS信号，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第二航向角序列；检测所述第一航向角序列和所述第二航向角序列之间变化趋势的差异；响应于所述差异大于预设阈值，确定所述GNSS信号为GNSS欺骗信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述IMU数据，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第一航向角序列，包括：将所述IMU数据投影到重力方向上，得到所述IMU数据在所述重力方向上的投影数据；基于所述检测窗口的时间长度，对所述投影数据进行时间积分，得到所述第一航向角序列。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述将所述IMU数据投影到重力方向上，得到所述IMU数据在所述重力方向上的投影数据，包括：将所述IMU数据和所述重力方向的方向向量进行点乘处理，得到所述IMU数据在所述重力方向上的投影数据。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述GNSS信号，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第二航向角序列，包括：对于所述GNSS信号中包含的坐标点，基于所述导航设备在所述坐标点上的速度方向，确定所述导航设备在所述坐标点上的航向角；基于所述导航设备在所述GNSS信号中包含的各坐标点上的航向角，生成所述第二航向角序列。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述GNSS信号，确定所述导航设备在所述检测窗口内的第二航向角序列，包括：对于GNSS信号中包含的坐标点，确定所述坐标点和相邻坐标点构成的方向向量；基于所述方向向量的方向，确定所述导航设备在所述坐标点上的航向角；基于所述导航设备在所述GNSS信号中包含的各坐标点上的航向角，生成所述第二航向角序列。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洛，张小兵，窦智，杨超群，陈钒，
申请(专利权)人：阿里巴巴中国有限公司，
类型：发明
国别省市：