[发明专利]一种基于钟差拟合的导航欺骗信号产生方法

摘要

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。

主权项

1.一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‑t_oc)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使得其中，M为事先给定的拟合精度，T₀＜t＜T₁为拟合区间；对于不同的观测历元T(t₁,t₂,t₃…t_n‑1,t_n)，基于最小二乘的批处理方法拟合系数a_f0，a_f1和a_f2：其中，(τ₁,τ₂…τ_n‑1,τ_n)为不同的观测历元T(t₁,t₂,t₃…t_n‑1,t_n)对应的待补偿的伪距或载波观测量，则最终的拟合系数和表示为：最终通过钟差拟合多项式补偿因为欺骗导致的伪距或载波变化量增量τ(t)；步骤(5)：根据步骤(4)得到的拟合系数和计算拟合误差ε_p：比较ε_p与M大小关系，若ε_p≤M，则执行步骤(6)，否则缩短观测历元，重复执行步骤(4)和步骤(5)，直到满足ε_p≤M，继而执行步骤(6)，最终通过拟合误差分析，得到满足拟合精度的拟合参数；步骤(6)：将满足条件的拟合系数填入待发射的导航电文相应比特位处，实现欺骗信号的产生。