[发明专利]一种用于欺骗式GNSS干扰信号测向定位方法及系统

说明书

本申请公开了一种用于欺骗式GNSS干扰信号测向定位方法及系统。首先在目标区域的全方向搜索监测目标干扰信号；对目标干扰信号进行解码并进行信息回传，将提取到的GNSS卫星信号强度数据与电子罗盘的方位角数据、GNSS位置和时间信息相关联；判断当存在欺骗式GNSS干扰信号，则通过改变天线指向，对各个方向上对干扰信号的强度进行采集和测量，得到不同方向上干扰信号的强度的均值确定干扰信号最大强度的来波方向；之后通过改变测向定位系统的位置，进行多次干扰信号方位测量得到的各个方位角测量结果，结合位置信息进行优化定位。本发明充分利用GNSS信号处理的基带增益，突破性地提高了欺骗式GNSS干扰监测的灵敏度，解决了欺骗式干扰查找的难题。

技术领域

本发明涉及卫星导航及无线电干扰定位领域，特别涉及一种用于欺骗式GNSS干扰信号测向定位方法及系统。

背景技术

GNSS的全称是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)，它包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗卫星导航等系统。经过多年的发展，GNSS已广泛应用于工业、农业、军事和科学研究等领域。然而，GNSS信号具有固有的脆弱性，容易受到来自其他发射源的干扰。特别是近年来由于反无人机/反跟踪设备的出现和使用，GNSS干扰案例层出不穷。目前大量出现的GNSS干扰，对正常的社会生活秩序造成了不利的影响，对人民群众的生命财产安全造成了潜在的危害。

GNSS干扰从信号类型上可分为压制式和欺骗式两大类。压制式干扰的原理是发射一个与GNSS信号同频的大功率干扰信号，导致GNSS接收机无法正常工作。欺骗式GNSS干扰的目的是使GNSS终端错误定位，常见的产生方式有两种：转发式干扰和产生式干扰，转发式干扰是指干扰设备首先接收真实GNSS信号，然后进行存储延时的转发。产生式干扰是指干扰设备产生并发射导航卫星标准电文和信号，并对相关星的伪距等参数进行精确、并符合标准的控制。无论是通过哪一种方式产生，对GNSS终端来说欺骗式GNSS干扰信号都与正常GNSS信号完全一致。GNSS终端会自动选择载噪比较好的导航卫星信号来进行定位解算，因此只要欺骗式GNSS干扰信号强度高于地面上正常GNSS信号强度，即可实现对GNSS终端的欺骗。以GPS为例，根据其官方文档，GPS L1信号在地面上的功率谱密度约为-130dBm/2MHz，温度为290K时，热噪声功率谱密度为-111dBm/2MHz。由此可见，热噪声以下的干扰信号也能够对GPS信号造成欺骗式干扰，而对这类信号进行监测已经超过了传统监测接收机的能力范围。

目前，针对卫星导航系统干扰信号的测向定位技术，以传统的地面可搬移式无线电监测设备为主体，并结合到达时间差(TDOA)、到达角度(AOA)或者信号强度的测量，实现多点交汇定位。无论是基于TDOA、AOA还是基于信号强度的地面测向定位方法，都对监测点干扰信号的强度有一定要求，即必须大于监测接收机的灵敏度。GNSS干扰信号在传播过程中往往会收到地形的影响，导致监测接收机接收到的干扰信号功率低，且有部分GNSS干扰设备的天线主瓣指向空中，地面难以收到干扰信号。在这种情况下，无线电管理部门往往只能进行拉网式排查，极大地影响干扰排查的效率。而针对欺骗式GNSS干扰，排查更为困难，即使干扰信号功率谱密度在热噪声之下，也能对GNSS终端造成有效的干扰，而受限于监测接收机的灵敏度，其无法监测热噪声之下的干扰信号，也就无法测向和定位。

可以看出，对于欺骗式GNSS干扰信号的测向定位问题，现有技术的缺点具体为：1.欺骗式GNSS干扰信号的制式与正常GNSS信号完全相同，根据信号频谱无法区分干扰信号与正常信号；2.传统设备和技术的监测灵敏度不够，无法对部分欺骗式GNSS干扰信号进行测向与定位。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种用于欺骗式GNSS干扰信号测向定位方法及系统，充分利用GNSS信号处理的基带增益，提高了欺骗式GNSS干扰监测的灵敏度，解决了欺骗式干扰查找的问题。

第一方面，提供了一种用于欺骗式GNSS干扰信号测向定位方法，该方法包括：