[發明專利]基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法

有效

• 申請號: 202010643728.1
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111913195B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 王勛;孫藝寧;高健;洪詩聘;高亞豪;張航;王騰;魏東;劉璞;劉峰
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法，該方法包括：步驟一，獲取衛星位置、衛星速度、GPS衛星偽距和GPS衛星偽距率；步驟二，獲取陸基無線電衛星偽距和陸基無線電衛星偽距率；步驟三，進行突變欺騙干擾衛星檢測，并根據突變欺騙干擾衛星檢測的結果進行剔星處理以獲取剔除突變欺騙干擾衛星后的衛星；步驟四，進行緩變欺騙干擾衛星檢測，并根據緩變欺騙干擾衛星檢測的結果進行剔星處理獲取剔除緩變欺騙干擾衛星后的衛星以完成基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理。應用本發明的技術方案，能夠解決現有技術中傳感器輔助GPS抗欺騙干擾處理方法可靠性和精度不足的技術問題。

技術領域

本發明涉及導航信息處理技術領域，尤其涉及一種基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法。

背景技術

針對GPS接收機的欺騙式干擾類型眾多，按照欺騙干擾隨時間的變化快慢，可分為突變干擾和緩變干擾。突變欺騙干擾信號引起的故障特征表現較為明顯，而緩變欺騙干擾可在不引起故障的情況下隱蔽實施，會引起GPS原始觀測量或定位結果異常，從而對組合導航系統造成嚴重危害。

目前，針對GPS欺騙信號的檢測和抑制的方法較多，主要分為無外界傳感器輔助和有外界傳感器輔助兩種類型。無外界傳感器輔助方法通過GPS接收機自主識別，利用接收信號功率、信號到達角、信號到達時、信號極化方式、觀測量完好性等檢測方法，識別和剔除欺騙式干擾。其特點是不依賴與外界信息，算法通常較為復雜，因無參考量而檢測誤警、漏警概率大。其中最常用的方法是GPS接收機自主完好性檢測方法。該方法利用冗余的觀測量檢測并排除因被欺騙而表現為故障的衛星。但這種方法有時可能會失效，比如欺騙者與真實信號完全同步或者全部的真實信號都被干擾，使其無法與測量值進行比較。有外界傳感器輔助方法是通過多傳感器輔助GPS技術，可采用濾波、遺傳以及自適應控制等估計算法，對GPS接收機接收到的導航信息進行檢測、評估和修正。其抗欺騙干擾能力與傳感器信息的準確性、可靠性以及連續性有關。最常用的是利用高可靠的純慣性信息輔助，但純慣性位置、速度會隨時間發散，而一些GPS欺騙信號也能夠引起GPS原始觀測量或定位信息發散。因其信息準確性與時間相關，使得利用純慣性信息對抗GPS欺騙信號存在較大難點，需要尋找一種高可靠性、高精度的傳感器輔助GPS抗欺騙干擾。

近年來，陸基無線電導航再次引起關注，各大國重啟了新一代陸基無線電導航系統的研制與建設。利用載體上的陸基無線電接收機接收地面站發射的無線電信號，接收機通過處理接收的信號來獲得載體的實時導航參量。該系統的主要優點如下：(1)不受時間、天候的限制；(2)測量定位數據更新率高，甚至可以連續地、實時地定位；(3)定位精度不隨時間漂移；(4)地面站采用大功率發射機，并配備有完善的地面監測站，具有極高的可靠性；(5)用戶設備簡單、價格低廉；(6)保密性好。目前，陸基無線電導航系統的導航精度不斷提升，陸基無線電與GPS共存已成為載體的常用組合導航方式，但未公開有利用陸基無線電輔助GPS抗欺騙式干擾的研究。

發明內容

本發明提供了一種基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法，能夠解決現有技術中傳感器輔助GPS抗欺騙干擾處理方法可靠性和精度不足的技術問題。

本發明提供了一種基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法，該基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理方法包括：步驟一，GPS接收機根據GPS衛星參數獲取衛星位置、衛星速度、GPS衛星偽距和GPS衛星偽距率；步驟二，陸基無線電接收機根據陸基無線電導航參數、衛星位置和衛星速度獲取陸基無線電衛星偽距和陸基無線電衛星偽距率；步驟三，根據GPS衛星偽距、GPS衛星偽距率、陸基無線電衛星偽距和陸基無線電衛星偽距率進行突變欺騙干擾衛星檢測，并根據突變欺騙干擾衛星檢測的結果進行剔星處理以獲取剔除突變欺騙干擾衛星后的衛星；步驟四，根據剔除突變欺騙干擾衛星后的衛星的GPS衛星偽距、GPS衛星偽距率、陸基無線電衛星偽距和陸基無線電衛星偽距率進行緩變欺騙干擾衛星檢測，并根據緩變欺騙干擾衛星檢測的結果進行剔星處理獲取剔除緩變欺騙干擾衛星后的衛星以完成基于陸基無線電導航信息的GPS接收機抗欺騙干擾處理。