[发明专利]卫星定位系统认证

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2012年11月16日申请的题为“卫星定位系统认证(SPS Authentication)”的第13/679,820号美国申请案的权利，而第13/679,820号美国申请案主张2011年11月18日申请的题为“全球定位系统认证(GPS Authentication)”的第61/561,824号美国临时申请案的权利。上述美国申请案特此以全文引用的方式併入。

技术领域

本发明涉及认证的领域。明确地说，本发明涉及SPS(卫星定位系统)和卫星信号认证。

背景技术

常规特用解决方案并不满足强认证的需要，这是因为所述常规解决方案仅检查信号的内部一致性，例如消除与传感器读数不一致的GNSS定位和速率或消除由于试图用比实信号强得多的假信号塞满接收器而引起的可能过高的信号电平。

另一常规方法是通过将高增益天线指向每一卫星而从广播卫星提取Y代码，从而补偿相关增益的缺乏，这可通过与已知版本的局部代码相关且通过实时消除每个卫星的Y代码而获得。此方法收集来自卫星的原始数据，且使所述原始数据与来自接收器(其定位需要被认证)的另一样本相关。通过用可操纵高增益天线来盲目地跟踪卫星位置而已知每一卫星在星历表中的位置，从而得以收集同相与正交(I/Q)样本。大约30dB的天线增益一般可足够用于此方法(所述天线增益例如可通过直径约2到3米的抛物线天线获得)。通过空间分集来进行卫星选择，例如假定天线正确地指向卫星，且没有其它卫星与高增益天线射束相交。然而，此方法可产生关于与哪一信号相关的不明确性，且可能需要特定的天线配置。

上述常规方法的另一问题在于：还与Y代码一起接收到粗捕获(C/A)代码，这是因为其与Y代码正交。I/Q样本需要与C/A代码正交地旋转以仅使Y代码存在于原始信号中。结果，通过常规方法，每一卫星分别由个别可操纵高增益天线跟踪，这显著增加了其成本。

另外，当卫星路径交叉时，可存在关于哪些卫星被跟踪的不明确性，且与这些卫星的认证可能需要暂时停止。在一些常规解决方案中，为了降低成本，仅可认证一个Y代码，且可将剩余者视为正版(genuine)的。这些解决方案限制了在其不包含真实收集信号(包括所有Y代码)且叠加有假C/A代码的情况时可被提供的保护级别。

因此，需要一种可处理常规解决方案的上述问题的方法和系统。

发明内容

本发明涉及SPS卫星信号认证，其还被称作反欺骗。根据本发明的实施例，一种认证方法包括接收来自多个卫星的第一Y代码集合，使用从所述第一Y代码集合提取的W代码估计来产生认证决策用于对应于所述多个卫星的卫星信道，和根据针对所述卫星信道而产生的认证决策来产生认证响应。

在另一实施例中，一种认证移动装置的方法包含：经由信任卫星广播接收来自多个卫星的第一Y代码集合；经由移动装置接收来自多个卫星的第二Y代码集合；使用从第一Y代码集合和第二Y代码集合提取的W代码估计来产生认证决策以用于对应于多个卫星的卫星信道；和用于根据针对所述卫星信道而产生的认证决策来产生认证响应。

在另一实施例中，一种设备包括包含处理逻辑的认证模块。所述处理逻辑包括：经配置以经由信任卫星广播而接收来自多个卫星的第一Y代码集合的逻辑；经配置以经由移动装置接收来自多个卫星的第二Y代码集合的逻辑；经配置以使用从第一Y代码集合和第二Y代码集合提取的W代码估计来产生认证决策以用于对应于多个卫星的卫星信道的逻辑；和经配置以根据针对所述卫星信道而产生的认证决策来产生认证响应的逻辑。

在另一实施例中，一种存储用于由一或多个计算机系统执行的指令的非暂时性媒体，所述指令包括：用于在移动装置处接收来自多个卫星的第一Y代码集合的代码；用于使用从所述第一Y代码集合提取的W代码估计来产生认证决策用于对应于所述多个卫星的卫星信道的代码；和用于根据针对所述卫星信道而产生的认证决策来产生认证响应的代码。

在另一实施例中，一种系统包括至少一个处理器和经配置以与所述至少一个处理器一起工作的认证模块。认证模块包含：用于经由信任卫星广播接收来自多个卫星的第一Y代码集合的装置；用于经由移动装置接收来自多个卫星的第二Y代码集合的装置；用于使用从第一Y代码集合和第二Y代码集合提取的W代码估计来产生认证决策以用于对应于多个卫星的卫星信道的装置；和用于用于根据针对所述卫星信道而产生的认证决策来产生认证响应的装置。