[发明专利]基于聚类的卫星导航欺骗攻击防御方法及系统

权利要求书

1.一种基于聚类的卫星导航欺骗攻击防御方法，其特征在于，所述方法包括：

S1:对接收机接收的卫星信号进行捕获、牵引、跟踪处理，提取所跟踪的各个卫星信号的信号发射时间；

S2:根据所述信号发射时间以及预设的时差下限对卫星信号进行第一聚类处理，将信号发射时间差小于所述预设的时差下限的卫星信号归为同一第一信号集，从而得到N个第一信号集，对于每一个第一信号集，保留其中一个卫星信号，舍弃其他卫星信号，从而得到N个卫星信号；

S3：以预设的时差上限为门限，对所述N个卫星信号进行第二聚类处理，将信号发射时间之差小于所述预设的时差上限的卫星信号归为同一第二信号集，得到K个第二信号集；

S4：根据所述K个第二信号集得到L个定位解算结果，L≤K；

S5：从L个定位解算结果中选出与所述接收机的已知信息最匹配的定位解算结果，则所述最匹配的定位解算结果对应的第二信号集中的卫星信号为真实信号，其余卫星信号为欺骗信号，所述接收机的已知信息包括位置信息和时间信息中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11：对接收机接收的卫星信号进行捕获，将所捕获的各个卫星信号的相关值与预设捕获门限进行比较，对相关值大于等于所述预设捕获门限的卫星信号进行牵引；

S12：在牵引预设的时间后，对环路锁定值大于等于预设牵引门限的卫星信号进行跟踪；

S13：待所跟踪的各个卫星信号实现帧同步后，提取所跟踪的各个卫星信号的信号发射时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：取i为从1至N的整数，分别进行以下步骤：将第i个卫星信号X_i的信号发射时间分别和所述N个卫星信号中的其它卫星信号的信号发射时间作差，将得到的时间差小于预设时差上限对应的卫星信号归为第二信号集C_i中，从而得到N个第二信号集；

S32：对于步骤S31得到的所述N个第二信号集中，若两个或两个以上的第二信号集中的卫星信号完全相同，则将其合并为同一第二信号集，合并后得到K个第二信号集，K≤N。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41：提取所述K个第二信号集中卫星信号个数大于等于预设个数的第二信号集，得到L个第二信号集；

S42：对所述L个第二信号集分别进行定位解算，得到L个定位解算结果。

5.一种基于聚类的卫星导航欺骗攻击防御系统，其特征在于，所述系统包括：

信号发射时间获取模块，用于对接收机接收的卫星信号进行捕获、牵引、跟踪处理，提取所跟踪的各个卫星信号的信号发射时间；

第一聚类处理模块，用于根据所述信号发射时间以及预设的时差下限对卫星信号进行第一聚类处理，将信号发射时间差小于所述预设的时差下限的卫星信号归为同一第一信号集，从而得到N个第一信号集，对于每一个第一信号集，保留其中一个卫星信号，舍弃其他卫星信号，从而得到N个卫星信号；

第二聚类处理模块，用于以预设的时差上限为门限，对所述N个卫星信号进行第二聚类处理，将信号发射时间之差小于所述预设的时差上限的卫星信号划归同一第二信号集，得到K个第二信号集；

定位模块，用于根据所述K个第二信号集得到L个定位解算结果，L≤K；

分析模块，用于从L个定位解算结果中选出与所述接收机的已知信息最匹配的定位解算结果，则所述最匹配的定位解算结果对应的第二信号集中的卫星信号为真实信号，其余卫星信号为欺骗信号，所述接收机的已知信息包括位置信息和时间信息中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信号发射时间获取模块包括：

捕获单元，用于对接收机接收的卫星信号进行捕获，将所捕获的各个卫星信号的相关值与预设捕获门限进行比较；

牵引单元，用于对相关值大于等于所述预设捕获门限的卫星信号进行牵引；

跟踪单元，用于在牵引预设的时间后，对环路锁定值大于等于预设牵引门限的卫星信号进行跟踪；

信号发射时间获取单元，用于待所跟踪的各个卫星信号实现帧同步后，提取所跟踪的各个卫星信号的信号发射时间。