[發明專利]基于時差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識別方法

有效

• 申請號: 201710124494.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106950539B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 唐清善;李亞捷
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14;G01S5/06;G01S5/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及GPS定位技術領域，具體來說，涉及一種基于時差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識別方法。首先設置三個探測點位置，每點均單獨接收GPS信號；建立被探測的GPS模塊與此三個探測點的空間三維幾何坐標模型；其次三個探測點分別分時檢測到同一時刻GPS模塊發射的相同的信號強度，從而計算出三個探測點接收同一強度GPS信號的時間差，并按照空間三維幾何模型可計算被探測的GPS模塊的空間位置。本發明的有益效果：本發明中采用時差法進行反定位GPS模塊的位置，時差定位是一種由多個接收機測量GPS模塊的同一個脈沖的到達時間差，通過時間差測算距離差，通過三維距離幾何的關系計算出GPS模塊的位置；測量距離差精確、運算簡單、能快速鎖定GPS模塊位置。

技術領域

本發明涉及GPS定位技術領域，具體來說，涉及一種基于時差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識別方法。

背景技術

GPS(Global Position System)模塊通過各種移動無線傳輸信道能夠實時的傳輸其所在位置信息，用于移動人員或者車輛定位。此定位信息如被各種非正當途徑使用時，會帶來各種危害；因此有必要采用一種符合法規的方式對GPS的發射信息進行探測與防范。在實現方式上，由于定位信息是經過調制后發射，且是向空間全方位輻射電磁波傳輸，通過無源接收的方式，可捕獲其發射信號，從而實時得知GPS模塊的位置。目前，大多數文獻以及發明均是簡單的直接探測GPS模塊的發射信號包絡，如圖1所示，在接收GPS模塊發射信號時，只是利用信號的包絡能量信息，且為單向一維；只能探測其存在有無，距離探測誤差大，難以精確定位GPS模塊本身所在位置。

發明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發明提出一種基于時差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識別方法，能夠高精度準確定位GPS模塊所在位置，操作簡單、成本低。

為實現上述技術目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于時差法的高精度反GPS跟蹤模塊定位識別方法，標記三個探測點位置，每點均單獨接收GPS信號，包含以下步驟，

1)建立被探測的GPS模塊與探測點三維幾何模型：

以P、Q、T點分別代表三維空間上的三個探測點位置，將P、Q、T點分別設置于三維坐標系的坐標軸上，其坐標分別表示為P(0，0，z₀)、Q(x₀，0，0)、T(0，y₀，0)；以S點代表被探測的GPS模塊，其坐標表示為S(x，y，z)；

2)計算被探測的GPS模塊與探測點的時間差：

在P、Q、T三點分別放置同樣的三套單路接收GPS信號電路，被探測的GPS模塊發射信號后，對于同一時刻發射的信號，到達三個探測點的時間不同，通過測量三個探測點相同信號的強度，計算到達P、Q、T三點的時間差Δt_P-Q，Δt_P-T，Δt_Q-T；

3)計算被探測的GPS模塊的空間位置：

被探測的GPS模塊與P、Q、T三點的距離假定為l、n、m，按照公式：距離＝時間x速度，利用Δt_P-Q，Δt_P-T，Δt_Q-T，得到公式(1)，并計算l、n、m的數值，其中C為電磁波在空間傳播的速度，

|l-n|＝C×Δt_P-Q；|l-m|＝C×Δt_P-T；|m-n|＝C×Δt_Q-T； (1)

利用空間坐標位置關系得到公式(2)，計算x、y、z的值，獲得S點坐標，