[發明專利]基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201810598924.4
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN109085613B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 姜禹;胡愛群;彭林寧
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孟紅梅

1.基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述方法基于獲取到的各衛星的判決前的數據碼序列建立星座圖，通過星座圖提取衛星空間分布特征識別欺騙衛星干擾，包括以下步驟：

(1)以任一顆衛星數據碼為I路數據，以其他衛星數據碼為Q路數據分別建立星座圖；其中星座圖的x軸坐標為一顆衛星信號變頻到基帶進行相關及積分運算后輸出信號的載噪比，y軸坐標為其他衛星信號變頻到基帶進行相關及積分運算后輸出信號的載噪比；

(2)根據星座圖的坐標軸范圍將星座圖劃分為若干個大小相同的區域，統計每個區域的點數得到星座點的密集程度；

(3)將標記為密集的區域進行聚類，根據不同時間段聚類中心之間的歐式距離判斷是否存在欺騙衛星信號，若兩個時間段聚類中心的距離大于設定的門限則認為存在欺騙衛星信號。

2.根據權利要求1所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述數據碼序列是將采集到的衛星發射信號變頻到基帶后再進行相關及積分運算后得到的判決前的數據碼序列。

3.根據權利要求2所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述步驟(1)中以一顆衛星信號相關積分運算后輸出信號的載噪比作為星座圖的x軸坐標，以其他衛星信號相關積分運算后輸出信號的載噪比作為星座圖的y軸坐標建立星座圖，其中衛星信號經過相關及積分運算后輸出的信號表示為：s_o(Δτ)＝P_s·D(t₀)·cos(Δφ)·R(Δτ)+N_o；其中，Ts是積分時間，C(t)是C/A碼，Δτ＝τ-τ'，τ為信號傳輸時延，τ'為偽碼時延，P_s為信號發射功率，Δφ為相位偏差，D(t₀)是數據碼，在積分時間之內為常數，N_o為噪聲功率譜密度。

4.根據權利要求1所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述步驟(2)中將星座圖劃分為N×N的區域，生成一個N×N的矩陣，當每個區域的星座點數大于設定的門限，則將矩陣的對應元素設置為1，標記為密集區域，其中N為星座圖的坐標軸范圍。

5.根據權利要求4所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述步驟(3)中采用K均值聚類算法對矩陣中為1的點進行聚類。

6.根據權利要求1所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：所述步驟(3)中通過分析兩個時間段各聚類中心之間的歐式距離之和的大小判斷是否存在欺騙衛星信號；其中，P為聚類中心個數，表示時間段i第p個聚類中心到時間段j第p個聚類中心的歐式距離。

7.根據權利要求1所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法，其特征在于：在所述步驟(1)建立星座圖之后，還包括，判斷若存在某一衛星信號的星座點偏離正常衛星信號范圍，則認為存在欺騙衛星信號。

8.一種基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別裝置，其特征在于：包括：

衛星信號處理單元，用于對獲取到的各衛星信號進行處理，得到判決前的數據碼序列；

星座圖建立單元，用于以任一顆衛星數據碼為I路數據，以其他衛星數據碼為Q路數據分別建立星座圖；其中星座圖的x軸坐標為一顆衛星信號變頻到基帶進行相關及積分運算后輸出信號的載噪比，y軸坐標為其他衛星信號變頻到基帶進行相關及積分運算后輸出信號的載噪比；

區域星座點統計單元，用于根據星座圖的坐標軸范圍將星座圖劃分為若干個大小相同的區域，統計每個區域的點數得到星座點的密集程度；

以及識別單元，用于將標記為密集的區域進行聚類，根據不同時間段聚類中心之間的歐式距離判斷是否存在欺騙衛星信號，若兩個時間段聚類中心的距離大于設定的門限則認為存在欺騙衛星信號。

9.一種基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別裝置，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被加載至處理器時實現根據權利要求1-7任一項所述的基于星座軌跡的衛星欺騙干擾識別方法。