[發明專利]異步多用戶聯合欺騙信號檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201910836234.2
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110673168B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 李洪;聞健;陸明泉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

本發明提供一種異步多用戶聯合欺騙信號檢測方法及裝置，方法包括：接收多個接收機分別提取各自接收到的信號的觀測量對于任意兩個接收機，根據任意兩個接收機接收到的信號的偽隨機噪聲碼編號，獲取任意兩個接收機之間接收到的偽隨機噪聲碼編號相同的信號；對于任意兩個偽隨機噪聲碼編號相同的信號，根據任意兩個接收機中的一個接收機從任意兩個信號中提取的信號發射時間，以及另一接收機從任意兩個信號中均提取到的信號發射時間和偽距率，計算任意兩個信號之間的偽距雙差值并對其進行校正；根據校正后的所述偽距雙差值，判斷所述任意兩個信號是否為欺騙信號。本發明不需要接收機之間嚴格的時間同步即可實現欺騙信號的準確檢測，且適用范圍廣。

技術領域

本發明屬于反信號欺騙技術領域，尤其涉及一種異步多用戶聯合欺騙信號檢測方法及裝置。

背景技術

全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)能夠在全球范圍內提供全天時、全天候的定位、導航以及授時(Positioning，Navigation，and Timing，PNT)服務，已經被廣泛應用在各行各業中。然而近年來，GNSS的安全問題日益突出。涉及到GNSS安全的欺騙攻擊是指通過偽造GNSS信號，并將其發送給目標接收機，使得目標接收機得到錯誤的定位、授時結果。

在眾多反信號欺騙的方法中，有一類方法是利用多個用戶進行欺騙信號的檢測。目前這一類方法都假設多個用戶收到的欺騙信號來自同一個發射源，然后通過對各個用戶收到的信號的載波相位或者功率進行處理，獲取相應的空間信息，進而實現欺騙信號的檢測與識別。

在這一類方法中，基于載波相位單差的方法和基于載波相位雙差的方法是常用的欺騙信號檢測方法。其中，基于載波相位單差的方法利用兩個保持嚴格時間同步的用戶，即接收機，同時對同一顆衛星信號測量載波相位并做差，得到對該信號的載波相位單差值。當接收機收到的所有信號都是真實信號時，由于接收的信號來自四面八方不同的衛星，接收信號的載波相位單差值是不相等的。而當接收機接收到的所有信號均為欺騙信號時，所有接收信號的載波相位單差值是相等的，以此可以判斷出遭到了欺騙攻擊，實現欺騙信號的檢測。

在載波相位單差方法的基礎上，如果選取所接收到的信號當中的任意兩個，將這兩個信號的載波相位單差值再次做差，得到載波相位雙差值。如果雙差值為0，意味著這兩個信號的路徑很有可能是相同的，也就是說兩個信號很可能都是欺騙信號。否則，兩個信號的路徑是不相同的，無法判斷是否為欺騙信號。因此，雙差的方法既可以檢測欺騙信號，又可以識別欺騙信號。

基于載波相位單差和雙差的兩種方法，要求接收信號的多個用戶保持嚴格的時間同步，而實際上不同用戶的本地時間可能是不同的，不同用戶之間是時間異步的，很難保證嚴格的時間同步，從而導致欺騙信號檢測不準確。而利用諸如線纜進行時間同步的方法，會對實際應用形成很強的限制，普適性不強。

發明內容

為克服上述現有的欺騙信號檢測方法檢測結果不準確，普適性不強的問題或者至少部分地解決上述問題，本發明實施例提供一種異步多用戶聯合欺騙信號檢測方法及裝置。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種異步多用戶聯合欺騙信號檢測方法，包括：

接收多個接收機分別提取各自接收到的信號的觀測量；其中，所述觀測量包括偽隨機噪聲碼編號、信號發射時間和偽距率；

對于任意兩個所述接收機，根據所述任意兩個接收機接收到的信號的偽隨機噪聲碼編號，獲取所述任意兩個接收機之間接收到的偽隨機噪聲碼編號相同的信號；

對于任意兩個所述偽隨機噪聲碼編號相同的信號，根據所述任意兩個接收機中的一個接收機從所述任意兩個信號中提取的信號發射時間，以及另一接收機從所述任意兩個信號中均提取到的信號發射時間和偽距率，計算所述任意兩個信號之間的偽距雙差值并對其進行校正；

根據校正后的所述偽距雙差值，判斷所述任意兩個信號是否為欺騙信號。