[发明专利]一种信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法及系统，包括以下步骤：步骤1，在信号捕获阶段，提取接收机产生的预设数量的以多普勒频移和码相位为轴的二维搜索数组的特征参数，获得样本数据；步骤2，通过步骤1获得的样本数据中的训练数据训练预构建的分类神经网络模型，获得训练好的分类神经网络模型；步骤3，将待检测GNSS信号输入步骤2获得的训练好的分类神经网络模型中，通过分类神经网络模型输出检测结果。本发明的检测方法集合了信号功率、相关峰数量和相关峰畸形参数统一进行检测，具有检测性能好、适用性强、时机靠前以及复杂度较低的优点。

技术领域

本发明属于卫星导航系统中的干扰检测技术领域，具体涉及一种信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法及系统。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)是一种覆盖广，全天候、实时、高精度的导航系统。随着卫星导航技术的不断发展，GNSS广泛应用于各类军用和民用设施，其用户数量及应用场景不断增加，安全性、可靠性也越来越受到人们的重视。当前卫星导航系统所面临的安全威胁主要可以分为无意干扰和有意干扰。有意干扰主要指人为恶意干扰，又可以分为压制式干扰和欺骗式干扰以及组合干扰。压制式干扰指对卫星频段施加强功率干扰信号，导致接收机无法接收卫星信号。而欺骗式干扰指发射与导航卫星相同或相似、然而功率更强一些的信号，卫星导航系统用户的接收终端可能把这种信号误认为是由真实导航卫星发来的，而对其进行捕获与跟踪，导致接收终端产生错误的信息或者无信息输出。相对于传统的强功率压制式干扰，欺骗式干扰具备隐蔽性强、设备小型化、干扰效率高等优势。

现有欺骗式干扰的检测方法主要分为两个方面：一是基于多天线，通过信号的空域特征进行检测，即检测多个卫星信号的来波方向用以判断，如果有多个卫星信号来自同一方向，则认为该卫星信号中存在欺骗信号，这种方法主要针对单个欺骗干扰源发射多个PRN(Pseudo Random Noise code，伪随机噪声码)信号的情况，其应用存在局限性，并且使用多天线将增加民用卫星导航接收机的成本；二是基于信号处理，通过信号的时域、频域、功率等特征进行检测，包括载噪比检测、信号质量监测、基于RAIM(Receiver AutonomousIntegrity Monitoring，接收机自体完好性监控)的检测等，这几种方法的适用性较强，但是载噪比检测准确性较低，基于RAIM的检测需要对信号进行解算而复杂度较高、时效性不强。

信号质量监测主要通过信号相关峰是否发生畸变来判断是否存在欺骗信号，现有方法主要有信号绝对功率检测、载噪比检测、在信号捕获时检测相关峰数量和在信号跟踪时分析相关器输出等方法。信号绝对功率检测和载噪比检测的准确率较差，信号捕获时检测相关峰数量的方法在欺骗信号与真实信号伪码相位差小于2码片时难以分辨。信号跟踪时分析相关器输出的方法无法对信号信息充分利用，检测效果与选取参数相关在信号接收功率不稳定、信噪比较小时检测准确性较低。

综上，亟需一种新型的信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的检测方法集合了信号功率、相关峰数量和相关峰畸形参数统一进行检测，具有检测性能好、适用性强、时机靠前以及复杂度较低的优点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种信号捕获阶段的GNSS欺骗干扰检测方法，包括以下步骤：