认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机制造技术

本发明专利技术提供一种认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机，认证定位处理子单元包括：预处理模块、认证处理模块和定位解算模块，预处理模块分别连接于认证处理模块和定位解算模块，认证处理模块还连接于定位解算模块；预处理模块用于：对接收的导航电文进行译码，解析导航电文中的认证信息，以及将导航电文重构为待认证电文；认证处理模块用于：基于认证信息，对待认证电文进行认证；定位解算模块用于：在确定电文认证成功的情况下，基于认证成功的电文进行定位解算。本发明专利技术实施例可以避免由于利用欺骗信号进行定位解算，而影响定位解算的安全性和准确性，有效提高了定位解算的安全性和准确性。全性和准确性。全性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，尤其涉及一种认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机。

技术介绍

[0002]全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)广泛应用于位置定位、气象预报、交通运输和应急求援等众多领域，其中，对于位置定位这一应用，通常需要配备GNSS定位接收机，可以利用来自空中的GNSS信号进行定位解算，确定该GNSS信号对应的位置。
[0003]但是，近年来频发导航信号干扰和欺骗引起了人们对GNSS服务安全可信性的担忧。目前的GNSS民用导航信号设计完全公开，使得终端等接收设备极易受到欺骗攻击，欺骗攻击例如为通过伪装为真实的北斗导航卫星，播发与真实导航信号高度相似的欺骗导航信号，进而对特定目标发布欺骗信息，这都会影响定位解算的安全性和准确性，导致目前定位解算的安全性差，准确性低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机，用以解决现有技术中定位解算安全性差及准确性低的问题。
[0005]本专利技术提供一种认证定位处理子单元，包括：预处理模块、认证处理模块和定位解算模块，所述预处理模块分别连接于所述认证处理模块和所述定位解算模块，所述认证处理模块还连接于所述定位解算模块；
[0006]所述预处理模块用于：对接收的导航电文进行译码，解析所述导航电文中的认证信息，以及将所述导航电文重构为待认证电文；
[0007]所述认证处理模块用于：基于所述认证信息，对所述待认证电文进行认证；
[0008]所述定位解算模块用于：在确定电文认证成功的情况下，基于认证成功的电文进行定位解算。
[0009]根据本专利技术提供的一种认证定位处理子单元，所述定位解算模块还用于：在确定电文认证失败，且未对所述导航电文对应的卫星发出认证失败告警的情况下，基于上一次认证成功的电文进行定位解算；
[0010]其中，对所述卫星发出认证失败告警的条件是：对所述卫星的电文连续N次认证失败，N为大于1的整数。
[0011]根据本专利技术提供的一种认证定位处理子单元，所述定位解算模块还用于：在对所述导航电文对应的卫星发出认证失败告警的情况下，停止基于所述卫星的电文和观测数据进行定位解算。
[0012]根据本专利技术提供的一种认证定位处理子单元，所述认证处理模块包括密钥验证子模块和电文认证子模块，所述密钥验证子模块连接于所述电文认证子模块；
[0013]所述密钥验证子模块用于：对所述认证信息中的密钥信息进行有效性验证；
[0014]所述电文认证子模块用于：在验证所述密钥信息有效的情况下，基于验证有效的密钥信息对所述待认证电文进行认证。
[0015]根据本专利技术提供的一种认证定位处理子单元，所述预处理模块和所述定位解算模块通过处理系统PS实现，所述认证处理模块在涉及到SM2、SM3、SM4计算的情况下，通过基于国密算法的硬件安全模块进行SM2、SM3、SM4计算，所述硬件安全模块独立于所述PS。
[0016]根据本专利技术提供的一种认证定位处理子单元，所述硬件安全模块通过T680芯片实现。
[0017]本专利技术还提供一种数字处理单元，包括：数字基带信号处理子单元和上述任一实施例所述的认证定位处理子单元；
[0018]所述数字基带信号处理子单元用于：完成卫星信号捕获、跟踪、导航电文解调和观测量提取，确定并输出所述卫星信号对应的导航电文、载波和伪距信息。
[0019]根据本专利技术提供的一种数字处理单元，所述数字基带信号处理子单元包括：信号捕获模块、信号跟踪模块、导航电文解调模块和观测量提取模块；
[0020]所述信号捕获模块用于：捕获所述卫星信号；
[0021]所述信号跟踪模块用于：跟踪已捕获的所述卫星信号；
[0022]所述导航电文解调模块用于：跟踪环在稳定的跟踪状态下，完成数据位同步和帧同步，确定并输出所述卫星信号对应的电文帧；
[0023]所述观测量提取模块用于：获取所述卫星信号对应的伪距观测量、多普勒观测量。
[0024]本专利技术还提供一种电文认证型GNSS接收机，包括：天线、射频前端和上述任一实施例所述的数字处理单元。
[0025]根据本专利技术提供的一种电文认证型GNSS接收机，所述电文认证型GNSS接收机还包括电源单元；
[0026]所述电源单元分别连接于所述射频前端和所述数字处理单元，用于为所述射频前端和所述数字处理单元供电。
[0027]本专利技术提供的认证定位处理子单元、数字处理单元及GNSS接收机，在认证定位处理子单元中设置了认证处理模块，用于对接收的导航电文对应的待认证电文先进行认证，再由认证定位处理子单元中的定位解算模块基于认证成功的电文进行定位解算，避免由于利用欺骗信号进行定位解算，而影响定位解算的安全性和准确性，有效提高了定位解算的安全性和准确性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术提供的认证定位处理子单元的结构示意图之一；
[0030]图2是本专利技术提供的认证定位处理子单元的处理流程示意图；
[0031]图3是本专利技术提供的认证定位处理子单元的结构示意图之二；
[0032]图4是本专利技术提供的电文认证方法中验证密钥信息是否有效的流程示意图；
[0033]图5是本专利技术提供的数字处理单元的结构示意图之一；
[0034]图6是本专利技术提供的数字处理单元的结构示意图之二；
[0035]图7是本专利技术提供的电文认证型GNSS接收机的结构示意图之一；
[0036]图8是本专利技术提供的电文认证型GNSS接收机的结构示意图之二；
[0037]图9是本专利技术提供的电文认证型GNSS接收机的硬件平台示意图；
[0038]图10是本专利技术提供的预处理模块处理的流程示意图；
[0039]图11是本专利技术提供的电文认证模块对待认证电文认证的流程示意图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]近年来，针对公开服务信号的导航电文认证(Navigation Message Authentication，NMA)技术已成为全球卫星导航系统的提升欺骗防护能力的重要发展方向，以提高系统对抗欺骗攻击的鲁棒性，为GNSS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种认证定位处理子单元，其特征在于，包括：预处理模块、认证处理模块和定位解算模块，所述预处理模块分别连接于所述认证处理模块和所述定位解算模块，所述认证处理模块还连接于所述定位解算模块；所述预处理模块用于：对接收的导航电文进行译码，解析所述导航电文中的认证信息，以及将所述导航电文重构为待认证电文；所述认证处理模块用于：基于所述认证信息，对所述待认证电文进行认证；所述定位解算模块用于：在确定电文认证成功的情况下，基于认证成功的电文进行定位解算。2.根据权利要求1所述的认证定位处理子单元，其特征在于，所述定位解算模块还用于：在确定电文认证失败，且未对所述导航电文对应的卫星发出认证失败告警的情况下，基于上一次认证成功的电文进行定位解算；其中，对所述卫星发出认证失败告警的条件是：对所述卫星的电文连续N次认证失败，N为大于1的整数。3.根据权利要求2所述的认证定位处理子单元，其特征在于，所述定位解算模块还用于：在对所述导航电文对应的卫星发出认证失败告警的情况下，停止基于所述卫星的电文和观测数据进行定位解算。4.根据权利要求1至3任一项所述的认证定位处理子单元，其特征在于，所述认证处理模块包括密钥验证子模块和电文认证子模块，所述密钥验证子模块连接于所述电文认证子模块；所述密钥验证子模块用于：对所述认证信息中的密钥信息进行有效性验证；所述电文认证子模块用于：在验证所述密钥信息有效的情况下，基于验证有效的密钥信息对所述待认证电文进行认证。5.根据权利要求1至3任一项所述的认证定位处理子单元，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘婷，陈颖，宿晨庚，巩应奎，赵光耀，
申请(专利权)人：北京跟踪与通信技术研究所，
类型：发明
国别省市：