[发明专利]一种基于载噪比统计的卫星导航欺骗干扰检测方法

说明书

本发明公开了一种基于载噪比统计的卫星导航欺骗干扰检测方法，包括如下步骤：步骤1，通过单极天线和贴片天线分别接收卫星导航信号，分别进行分析处理；步骤2，计算欺骗干扰存在的检测统计量S[k]是载噪比差异的标准偏差；步骤3，检测统计量在遭受欺骗干扰时和未被欺骗干扰时遵循不同的分布；步骤4，有两种可能的检测事件；步骤5，基于载噪比的检测输出的对数似然比；步骤6，推导出在时间t的欺骗干扰检测指示量；步骤7，确定欺骗干扰检测阈值；步骤8，当欺骗干扰检测指示量大于阈值时，表示检测到欺骗干扰。本发明方法使用的欺骗干扰检测接收机硬件复杂度低，经济性好，具有更好的应用前景。

技术领域

本发明属于卫星导航干扰检测领域，特别涉及该领域中的一种基于载噪比统计的卫星导航欺骗干扰检测方法。

背景技术

随着卫星导航系统的逐步完善，对于卫星导航干扰检测的需求也逐渐增加，而欺骗干扰的方式隐蔽性更强，危害更大。目前对于欺骗干扰检测的方法多采用高端的导航接收机，并配备昂贵的天线阵列。同时，在民生以及国防领域，卫星导航的广泛使用，也面临更多的安全漏洞，欺骗干扰的干扰时间越长，造成的损失越大，因此，对欺骗干扰检测的重点不仅在于检测成功率，也对检测时间提出更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于载噪比统计的卫星导航欺骗干扰检测方法，能够在一定的虚警率条件下，实现对欺骗干扰的快速检测。

本发明采用如下技术方案：

一种基于载噪比统计的卫星导航欺骗干扰检测方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，通过单极天线和贴片天线分别接收卫星导航信号，并由两台卫星导航接收机分别进行分析处理；

步骤2，假设两个天线每秒都有可用的载噪比，并且用P_1，n[k]和P_2，n[k]表示，其中P_m，n[k]表示在时间k秒，第m个天线获得的第n个导航卫星的载噪比，用于表示欺骗干扰存在的检测统计量S[k]是载噪比差异的标准偏差，由下式给出：

其中，D_n[k]＝P_1，n[k]-P_2，n[k]，表示在所有N个可用导航卫星上、在k秒的两个天线的载噪比之差；

步骤3，检测统计量S[k]在遭受欺骗干扰时和未被欺骗干扰时遵循不同的分布，欺骗干扰开始于时间t^*，基于载噪比的检测统计量{S[1],S[2],…,S[t^*-1]}遵循分布Q₀，{S[t^*],S[t^*+1],…}遵循分布Q，并且Q₀和Q₁都遵循卡方分布，其自由度由参与计算的卫星数量决定，用t_d表示检测到欺骗干扰的时间，则检测延迟为r＝t_d-t^*；

步骤4，有两种可能的检测事件，一种是虚警事件，定义为P_f＝P(t_d＜t^*)，另一种是延迟检测事件，定义平均检测延迟为快速检测算法需要在保持虚警率满足用户需求的条件下，最小化平均检测延迟时间；

步骤5，基于载噪比的检测输出的对数似然比为：

在没有欺骗干扰时，存在欺骗干扰时，其中，D(Q₀||Q₁)表示Q₀和Q₁的相对熵，是两个概率分布之间的非对称度量；

步骤6，通过累积和算法，可以推导出在时间t的欺骗干扰检测指示量为：