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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全球导航卫星,尤其涉及一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法、装置和终端设备。
技术介绍
1、当今已经有很多gnss欺骗检测方法的研究,单参数检测包括传统的功率检测、多普勒检测、自主完好性检测、残留信号检测等,都是针对某一种欺骗干扰样式有效,当面对复杂多样的欺骗干扰时存在很大的局限性,如基于到达角的阵列天线欺骗检测等又具有较高的设备复杂度要求。目前也有很多基于高度计、惯导等辅助进行欺骗检测的方法,通过增加外部设备的信息来帮助更好地进行欺骗检测。
2、欺骗干扰主要包括生成式欺骗和转发式欺骗,都会使gnss接收机接收到错误的星历、伪距等信息,从而干扰接收机对位置和钟差的解算,影响定位与授时。
3、接收机自主完好性检测可以较好的检测出少量卫星故障的情况,已经在很多设备中得到了一定程度的应用,用于检测卫星故障,也有一些raim的改进算法,依赖于伪距一致性,当欺骗破坏了伪距解算的一致性关系时,也可以实现较好的检测,但是,在欺骗场景中,往往是其中多个卫星同时受到欺骗,此时的传统的最小二乘残差法raim欺骗检测可靠性就会大大降低,如果欺骗方产生的伪距偏移量有较好的一致性甚至可能完全检测不到异常或者将正常未受到欺骗的卫星判定为异常,因此现有技术的多星故障检测的效果较差。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法、装置和终端设备,能有效解决现有技术中的如果欺骗方产生的伪距偏移量有较好的一致性甚至可能完全检测不到异常或者将正常未受
2、本专利技术一实施例提供了一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法,包括:
3、接收可实现rdss定位的geo可见卫星以及不可实现rdss定位的其他可见卫星分别对应的信号数据;其中,所述信号数据,包括:geo可见卫星以及其他可见卫星对应的rnss星历信息和rdss星历信息、geo可见卫星对应的rnss伪距和rdss伪距以及其他可见卫星对应的rnss伪距;
4、对于每一geo可见卫星,在判定接收到的rnss星历信息和rdss星历信息不一致时,将对应的geo可见卫星存入用于存储存在欺骗的卫星的目标数组中;
5、对于每一未存入所述目标数组中的geo可见卫星,根据对应的rnss伪距和rdss伪距计算伪距差,基于所述伪距差与第一预设检验门限范围的比对结果,将伪距差不处于所述第一预设检验门限范围内的geo可见卫星存入所述目标数组中;
6、对于每一未存入所述目标数组中的geo可见卫星以及每一其他可见卫星,根据最小二乘残差法将一geo可见卫星的rdss伪距和一其他可见卫星的rnss伪距进行联立方程,对所述联立方程进行解算得到第一伪距残差,根据所述第一伪距残差与第二预设检验门限范围的比对结果,将第一伪距残差不处于所述第二预设检验门限范围内的geo可见卫星以及其他可见卫星存入所述目标数组中;
7、将仍未存入所述目标数组中的geo可见卫星且伪距差处于所述第一预设检验门限范围内的各个geo可见卫星作为基准卫星,提取仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测,直至仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星被提取完毕;
8、逐一输出所述目标数组中的存在欺骗的geo可见卫星或其他可见卫星;
9、其中,所述根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测,包括:
10、根据所述基准卫星的rdss伪距和目标卫星的rnss伪距根据最小二乘残差法进行联立方程,对所述联立方程进行解算得到第二伪距残差;根据所述第二伪距残差计算得到统计检测量后,将所述统计检测量与预设检测量阈值进行比对,将所述统计检测量小于所述预设检测量阈值的其他可见卫星存入所述目标数组中。
11、优选地,所述根据对应的rnss伪距和rdss伪距计算伪距差,基于所述伪距差与第一预设检验门限范围的比对结果,将伪距差不处于所述第一预设检验门限范围内的geo可见卫星存入所述目标数组中,包括:
12、根据如下公式计算得到一geo可见卫星对应的伪距差:
13、di=prni-prdi;
14、其中,di为伪距差,prni为rnss伪距,prdi为rdss伪距;
15、根据如下公式计算得到第一预设检验门限范围:
16、
17、
18、其中,fd(x)为di在x处的累积分布函数,pfa为预设虚警概率,t1为预设上门限,t2为预设下门限,δt为第一预设检验门限范围;
19、将伪距差大于或小于所述第一预设检验门限范围内的geo可见卫星存入所述目标数组中。
20、优选地,所述根据最小二乘残差法将一geo可见卫星的rdss伪距和一其他可见卫星的rnss伪距进行联立方程,对所述联立方程进行解算得到第一伪距残差,包括:
21、根据如此公式得到一geo可见卫星的rdss伪距和一其他可见卫星的rnss伪距的联立方程:
22、
23、其中,(xm,ym,zm)表示第m颗卫星的位置,表示第m颗卫星的rdss伪距,表示第m+1颗卫星的rnss伪距,δtu表示接收机钟差;
24、基于最小二乘残差法对所述联立方程进行解算后得到已知量[x,y,z,δtu],根据以下公式计算得到第一伪距残差:
25、z=gxu+ξ;
26、xu=[x,y,z,δtu]t;
27、xu=(gtg)-1gtz;
28、ω1=[in-g(gtg)-1gt]z;
29、其中,z为实测伪距与估计值之差,所述估计值由接收机近似位置和时钟偏差带入伪距方程计算得到,g为观测几何矩阵,u是观测方程的个数,xu是估计状态矢量,xu包含三个位置分量和接收机时钟偏差,ξ为观测噪声矢量;ω1为第一伪距残差,in为维度为n的单位矩阵。
30、优选地,所述提取仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测,直至仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星被提取完毕,包括:
31、获取仍未存入所述目标数组中的geo可见卫星以及其他可见卫星的总数量,在判定所述总数量大于等于第一预设数值时,则判断所述基准卫星的第一数量是否不小于第二预设数值;
32、若是,则从仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星中提取其他可见卫星时仅提取一个其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测,直至仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星被提取完毕;
33、若否,则将所述基准卫星的第一数量与第一预设数值的差值作为第一目标个数,提取与所述第一目标个数对应的其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测;重复执行如下目标卫星提取操作,直至仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星被提取完毕:
34、判断不存在欺骗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述根据对应的RNSS伪距和RDSS伪距计算伪距差,基于所述伪距差与第一预设检验门限范围的比对结果,将伪距差不处于所述第一预设检验门限范围内的GEO可见卫星存入所述目标数组中,包括:
3.如权利要求1所述的一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述根据最小二乘残差法将一GEO可见卫星的RDSS伪距和一其他可见卫星的RNSS伪距进行联立方程,对所述联立方程进行解算得到第一伪距残差,包括:
4.如权利要求3所述的一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述提取仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫星进行欺骗检测,直至仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星被提取完毕,包括:
5.如权利要求4所述的一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述根据所述第二伪距残差计算得到统计检测量,包括:
6.如权利要求1所述的一种RDSS辅助的接收机
7.一种RDSS辅助的接收机欺骗检测装置,其特征在于,包括:信号数据接收模块、星历一致性检验模块、伪距一致性检验模块、第一欺骗检测模块、第二欺骗检测模块以及欺骗检测结果输出模块;
8.一种终端设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任意一项所述的一种RDSS辅助的接收机欺骗检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述根据对应的rnss伪距和rdss伪距计算伪距差,基于所述伪距差与第一预设检验门限范围的比对结果,将伪距差不处于所述第一预设检验门限范围内的geo可见卫星存入所述目标数组中,包括:
3.如权利要求1所述的一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述根据最小二乘残差法将一geo可见卫星的rdss伪距和一其他可见卫星的rnss伪距进行联立方程,对所述联立方程进行解算得到第一伪距残差,包括:
4.如权利要求3所述的一种rdss辅助的接收机欺骗检测方法,其特征在于,所述提取仍未存入所述目标数组中的其他可见卫星作为目标卫星,并根据基准卫星对目标卫...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁雪林,李静,陈正坤,徐奕禹,朱祥维,戴志强,
申请(专利权)人:中山大学·深圳,
类型:发明
国别省市:
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