[发明专利]一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法。

背景技术

卫星导航系统，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等，由于能提供精确的时间和位置信息，已被广泛运用于交通、通信、电力、航空、航天等领域。然而，由于卫星播发的导航信号功率微弱、无线信道十分复杂以及信号结构公开等因素的影响，卫星导航系统极易受到干扰和欺骗攻击。欺骗攻击能在不被察觉的情况下使目标接收设备输出错误的位置、时间信息，因此欺骗攻击对卫星导航系统的安全使用构成了巨大威胁。

反欺骗攻击的方法可以分为两个层次。第一次层次是欺骗检测，即判断所接收到的信号中是否存在欺骗信号；第二层次是欺骗抑制，即识别出所接收信号中哪个是欺骗信号、哪个是真实信号。

现有的反欺骗攻击方法，如“多峰检测”与“信号质量监测”，一般仅能达到反欺骗攻击第一层次，还无法达到第二层次。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的反欺骗攻击的方法仅能判断接收到的信号中是否存在欺骗信号，无法识别出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号。

为此目的，第一方面，本发明提供一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法，该方法包括：

S1.对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息；

S2.对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果；

S3.根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。

可选地，所述步骤S1包括：

S11.对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻；

S12.每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(t_l(n),τ_l(n)，f_l(n))|1≤l≤L_n，1≤n≤N}；

其中，所述t_l(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τ_l(n)为码相位参数，所述f_l(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；L_n为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数；

S13.根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。

可选地，在步骤S13中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括：

根据所述集合Q，得到子集合Q_τ，所述Q_τ＝{(t_l(n),τ_l(n))|1≤l≤L_n，1≤n≤N}；

根据预设码多普勒最大值d_max、预设码多普勒最小值d_min以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：

D＝{d_m|d_m＝d_min+m×Δd，0≤m<M}；

其中所述为不小于的最小整数；

根据所述子集合Q_τ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤L_n，0≤m<M}，所述b(n,l,m)为第n个初始码相位子集：b(n,l,m)＝-t_l(n)×d_m+τ_l(n)；

根据所述初始码相位集B的最大值b_max和最小值b_min以及预设初始码相位分辨率Δb，得到离散的初始码相位集：