[发明专利]一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法

说明书

本发明公开了一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法。该方法包括步骤布设接收机、接收定位信号和比较定位结果，主要是基于至少两台相同的卫星定位接收机间隔设置在不同的位置，进入到卫星定位接收机的信号包括卫星定位导航信号和欺骗信号，将两台所述卫星定位接收机输出的定位结果的差值与预设门限进行比较，如果小于或等于预设门限，则判定卫星定位接收机实际接收到的是欺骗信号。本发明采用的检测方法属于对定位数据进行的应用处理，无需在信号处理层面进行检测识别，技术难度低和实际应用的成本也低，能够对单欺骗设备播发的各类欺骗信号实施有效检测。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法。

背景技术

卫星导航信号尤其是民用信号的工作频点、调制方式、编码方式和电文编排格式完全公开，具体的电文内容或者重复播发或者具有很强的可预测性和规律性，因此可以被攻击方伪造产生虚假的导航信号，没有欺骗干扰检测能力的接收机使用上述虚假信号后就会获得错误的位置或时间信息，国内外的多项试验已经证明了危害的现实性。

从2011年12月美国RQ-170无人机被伊朗俘获开始，欺骗干扰检测和防护技术的研究日渐增多，成为卫星导航接收机技术发展的一个热点。已有技术分成以下几类：

第一类，卫星导航信号体制的改进，属于系统设计的范畴，接收机厂家只能被动接受，该方法需要长期的研究和试验，由于增加了信号真实性验证环节，会增加接收机成本。

第二类，接收机信号处理层面的改进，包括在对卫星导航信号初始捕获时的多峰检测技术、环路跟踪时的相关峰畸变检测技术等。这些技术一方面增加了接收机成本，另一方面在实际应用时由于多径信号的存在，会带来一定比例的虚警，影响接收机服务连续性。

第三类，接收机信息处理层面的改进，包括对电文数据和定位结果合理性的检查，与外部其它传感器定位结果的相互校验等。这些技术同样也会增加接收机成本，而且对部分技术较为复杂的欺骗干扰检测效果不佳。

第四类，采用天线阵列技术，即多天线方式完成对信号波达方向的检测，然后通过判断波达方向的合理性来鉴别导航信号的真假。

这些方式都需要对接收机进行一定甚至较大幅度的改进，或者引入新的传感器硬件及天线，都会显著增加成本和复杂度，而且很多算法对适用条件有较多的限制，迄今为止尚没有成熟的抗欺骗接收机产品投入商业应用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法，解决现有技术中的对卫星定位导航欺骗信号的检测局限于信号层，实现复杂、成本高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法，包括以下步骤：布设接收机，将至少两台相同的卫星定位接收机间隔设置在不同的位置，位置间隔距离大于所述卫星定位接收机的最小定位精度；接收定位信号，所述卫星定位接收机均开机工作，进入到所述卫星定位接收机的信号包括卫星定位导航信号和欺骗信号；比较定位结果，将两台所述卫星定位接收机输出的定位结果进行比较，当所述定位结果中的位置信息相同，或者当所述定位结果中的位置信息差别小于所述卫星定位接收机的最小定位精度，则判定所述卫星定位接收机实际接收到的是欺骗信号。

在本发明基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法另一实施例中，所述欺骗信号来自低仰角方向，并且来自同一个方向，进入到所述卫星定位接收机的所述欺骗信号的功率比卫星定位导航信号的功率高出3dB～6dB以上。

在本发明基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法另一实施例中，在所述比较定位结果中，将两个定位结果转换为直角坐标系的三维坐标，并对相应坐标值做差，再将三个坐标值差进行平方和运算形成观测量，将所述观测量与预设的门限值进行比较，当小于或等于所述门限值则判断所述卫星定位接收机接收到欺骗信号，否则大于门限值则判断所述卫星定位接收机没有接收到欺骗信号。