[發明專利]一種基于廣義RDSS定位的衛星導航欺騙干擾檢測方法

有效

• 申請號: 202110576411.5
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113204032B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 段召亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/37
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明提出了一種基于廣義RDSS定位的衛星導航欺騙干擾檢測方法，屬于衛星導航技術領域。該方法在傳統北斗雙模接收機的基礎上，通過獨創的基于廣義RDSS定位的偽距校驗方式實現對欺騙干擾信號的檢測與識別，同時利用RDSS定位為被動握手定位方式及廣義RDSS為RDSS與RNSS融合的定位方式實現全部RNSS衛星的偽距觀測量的遍歷與校驗。通過對RDSS定位、廣義RDSS定位、RNSS定位及衛星號輪詢遍歷的方式實現所有衛星號偽距的識別，并將識別的欺騙信號信息進行記錄與告警輸出，完成衛星導航接收機欺騙干擾的實時檢測。

技術領域

本發明涉及衛星導航技術領域，特別是指一種基于廣義RDSS定位的衛星導航欺騙干擾檢測方法。

背景技術

隨著北斗三號全球衛星導航系統的開通與運行，北斗雙模接收機已經成為尋找空間位置、速度測量、路徑導航的主流應用，并深刻影響著人們的日常生活。北斗雙模接收機已在我國廣泛應用于通信、導航、雷達、民航、交通等各個領域的定位、測速、導航、授時、位置報告。隨著北斗三號衛星導航系統應用的持續深入，衛星導航應用的安全性和可靠性也越發成為關注焦點。然而由于到達地面的衛星導航信號比較微弱，而且導航信號工作頻點、信號體制、電文格式等內容都是公開的，所以衛星導航十分容易被模擬干擾與欺騙，針對衛星導航欺騙干擾檢測的強烈需求也應運而生。

欺騙干擾主要利用北斗雙模接收機工作特性與信號設計的薄弱環節，以其隱蔽性好、干擾效能高而逐漸成為北斗雙模接收機的天敵。任何欺騙干擾都包括欺騙信號產生與欺騙信號發射兩個環節，因此，欺騙干擾按照產生方式分為生成式欺騙與轉發式欺騙，按照發射方式又分為單天線欺騙與多天線欺騙。兩個環節組合后的欺騙樣式更是多種多樣。在實際工程應用中，欺騙干擾樣式復雜多變，干擾類型并不單一，傳統的功率檢測、多普勒檢測、自主完好性檢測、殘留信號檢測等傳統欺騙干擾檢測方法都是針對某一種欺騙干擾樣式有效，當面對復雜多樣的欺騙干擾時存在很大的局限性；基于來波方向估計與到達時間檢測的陣列天線欺騙干擾檢測方式對設備復雜度與平臺要求又過于苛刻：

1、基于信號功率的欺騙干擾檢測方法，該方法通過欺騙信號的功率強度及變化來檢測欺騙信號的存在，但由于天線類型、天線方向圖、天線姿態、多徑影響等因素影響，存在很大的虛警檢測概率；

2、基于信號多普勒的欺騙干擾檢測方法，該方法利用衛星導航接收機相對衛星與欺騙干擾的載體動態的差異進行欺騙干擾檢測，當衛星接收機動態較小時，或者針對發射方式是多天線的欺騙，該方法存在較大的應用局限性；

3、基于接收機自主完好性的欺騙干擾檢測方法，該方法利用定位解算中殘差的估計實現欺騙干擾的識別，該方法僅對1顆或2顆衛星存在欺騙時有效，當存在多顆衛星的生成式欺騙時，該方法無能為力；

4、基于陣列天線的來波方向估計與到達時間估計的欺騙干擾檢測方法，該方法利用陣列天線的空域波束形成與來波方向估計的原理實現欺騙信號的實時檢測，但由于需要復雜的陣列天線設備作為支撐，對設備的應用平臺與應用環境要求十分苛刻。

針對廣泛應用的普通北斗雙模接收機，利用北斗導航系統的RDSS/RNSS雙模工作的優勢，如何在不增加外部輔助手段的情況下，基于自身設備的設備特征與系統設計的先天條件，通過相關數據處理算法更新就能夠實現對欺騙干擾的實時檢測成為北斗衛星導航定位設備廣泛應用的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處，提出一種基于廣義RDSS定位的衛星導航欺騙干擾檢測方法。該方法利用北斗衛星導航系統的系統設計優勢以及已有接收機的雙模信號接收特點，解決了北斗雙模接收機抗欺騙干擾應用場景受限的問題，提高了北斗雙模接收機的抗欺騙性能及復雜電磁環境中的可用性與魯棒性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于廣義RDSS定位的衛星導航欺騙干擾檢測方法，包括如下步驟：