[发明专利]一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法

说明书

本发明属于导航欺骗领域，具体公开了一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法。该方法包括：步骤(1)计算用户与卫星之间的相对距离；步骤(2)计算期望的错误定位点与卫星之间的相对距离；步骤(3)将步骤(1)和(2)得到的距离做差，得到待补偿伪距(或载波)观测量；步骤(4)利用钟差拟合多项式补偿步骤(3)得到的待补偿伪距(或载波)观测量，得到拟合系数；步骤(5)计算拟合误差，对不满足拟合精度的结果，缩短拟合区间，重复步骤(4)，直到满足条件，将对应拟合系数填入待发射的导航电文中，实现欺骗信号产生。该方法计算量小，可使用户得到连续的错误定位结果，达到降低用户定位(或授时)精度或定位错误的目的。

技术领域

本发明涉及导航欺骗领域，具体涉及一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法。

背景技术

随着导航技术的进步，更多的智能化设备依靠卫星导航实现其定位与授时，其中无人机作为智能化设备的代表，在农业灌溉、电网维护、消防救援等行业发展潜力巨大，但因存在恐怖袭击、民航干扰等潜在问题也广受争议，为防止和遏制无人机可能带来的危害，目前有效的反制手段包括“干扰、欺骗、摧毁、网捕”等，其中导航欺骗因通用性强，隐蔽性好且无二次危害等优点，是无人机反制的有效手段。

目前，导航欺骗源大体可分为两类：生成式和转发式，上述两种方法均是从信号层面出发，即通过直接改变或者增加伪距或载波观测量延时进而得到虚假的欺骗信号，该方法对硬件要求高且计算量大。针对于传统方法存在的不足，本发明从信息层面出发，通过对导航电文中的特定比特进行修改得到连续的错误定位结果，可有效降低导航接收机定位或授时精度，为导航欺骗信号产生提供了一种新的实现途径。

发明内容

本发明提出了一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法。通过直接修改导航电文中的钟差多项式系数，补偿由于欺骗引起的伪距或载波变化量，从而起到篡改用户位置或时间的目的。该方法可应用于导航欺骗领域，具有很强的实际应用价值。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法，包括以下步骤：

步骤(1)：首先利用雷达等探测设备获取用户位置信息，同时使用接收天线获取当前真实卫星星历与时间信息，进而得到真实的伪距或载波观测量；

步骤(2)：将期望的用户错误定位点标记为X_e，计算X_e与卫星之间的相对距离关系，进而得到虚假的伪距或载波观测量；

步骤(3)：将步骤(1)和步骤(2)中的伪距或载波观测值做差，得到待补偿的伪距或载波观测量τ(t)，用于为步骤(4)的曲线拟合提供数据来源；

步骤(4)：利用步骤(3)中获得的待补偿的伪距或载波观测量τ(t)，结合导航电文中的钟差拟合多项式f(t)：

f(t)＝a_f0+a_f1(t-t_oc)+a_f2(t-to_c)²

其中，a_f0，a_f1和a_f2为二项式拟合系数，t_oc为参考时间；

确定待优化目标为：

当且仅当T₀＜t＜T₁使得