[發(fā)明專利]一種基于天線陣的非壓制GNSS欺騙干擾檢測抑制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110733968.5
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113640840A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐凱
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南天熠電子科技有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/23
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠;李艾華

本發(fā)明公開了一種基于天線陣的非壓制GNSS欺騙干擾檢測抑制方法，包括：S1，欺騙信號檢測，若無欺騙干擾，則進(jìn)入步驟S4；S2，尋找一組真實(shí)信號；S3，以找的一組真實(shí)信號為基礎(chǔ)，識別真實(shí)信號與欺騙信號；S4，利用真實(shí)信號的偽距或載波相位觀測值進(jìn)行定位解算。本發(fā)明的欺騙干擾檢測抑制方法，抗欺騙防護(hù)能力強(qiáng)，不僅能夠檢測欺騙信號，還能夠區(qū)分出真實(shí)信號和欺騙信號；只要真實(shí)信號未被干擾完全壓制，接收機(jī)仍可正常工作，輸出正確可用的位置時間結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于天線陣的非壓制GNSS(GlobalNavigation Satellite System)欺騙干擾檢測抑制方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國民生活的方方面面。然而，由于到達(dá)地面的GNSS信號很微弱，導(dǎo)致其很容易受到干擾。其中欺騙干擾可通過控制目標(biāo)接收機(jī)輸出虛假的位置、時間結(jié)果，進(jìn)而控制目標(biāo)系統(tǒng)，因此危害性最大。當(dāng)前的抗欺騙方法主要關(guān)注的是欺騙干擾的檢測，只能起到警示的作用。只有抑制欺騙干擾，才能保證接收機(jī)仍能正常工作。通過天線陣“調(diào)零”技術(shù)，將欺騙信號來向的增益調(diào)整為0，可消除欺騙干擾的影響，但同時也會削弱0增益附近真實(shí)信號的功率，進(jìn)而導(dǎo)致接收機(jī)性能下降，因此天線陣調(diào)零技術(shù)通常使用于壓制干擾的場景中；另外可以通過“同址消除”技術(shù)來消除欺騙信號，但是此類方法需要精確估計欺騙信號功率、相位等參數(shù)，否則無法消除欺騙信號，甚至?xí)鰪?qiáng)欺騙信號的功率。

當(dāng)前，壓制類欺騙干擾的信號功率遠(yuǎn)大于真實(shí)信號，很容易被檢測到；而非壓制類欺騙干擾播發(fā)的欺騙信號功率略大于真實(shí)信號，具有更強(qiáng)的隱蔽性，難以被檢測到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于天線陣的非壓制GNSS欺騙干擾檢測抑制方法，用于解決非壓制類欺騙干擾檢測存在的問題。

本發(fā)明解其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于天線陣的非壓制GNSS欺騙干擾檢測抑制方法，包括：

S1，基于載波相位單差測量值與載波相位單差期望值的差值計算欺騙信號檢測量；根據(jù)欺騙信號檢測量的統(tǒng)計特性確定檢測門限；當(dāng)欺騙信號檢測量高于檢測門限時，判斷出當(dāng)前存在欺騙干擾；

S2，將所有接收信號分組，獲得一組都是真實(shí)信號的信號分組；

S3，將真實(shí)性未知的信號分別與獲得的真實(shí)信號組成信號分組，依次計算各組信號的欺騙信號檢測量和檢測門限，將欺騙信號檢測量和檢測門限進(jìn)行比對區(qū)分出出真實(shí)性未知的信號為真實(shí)信號或?yàn)槠垓_信息；

S4，利用真實(shí)信號的偽距或載波相位觀測量進(jìn)行定位解算。

優(yōu)選的，所述的基于天線陣的非壓制GNSS欺騙干擾檢測抑制方法，還包括，S1中，當(dāng)欺騙信號檢測量小于等于檢測門限時，判斷出當(dāng)前沒有欺騙干擾，執(zhí)行S4。

優(yōu)選的，S1中，載波相位單差測量值的計算方法如下：

其中，D^e＝[γ^e,1,…γ^e,N]；表示相鄰陣元之間的載波相位單差；λ為衛(wèi)星信號的載波波長；為檢測系統(tǒng)所在的體坐標(biāo)系下陣元j到陣元j+1之間的單位方向矢量，上標(biāo)‘b’表示體坐標(biāo)系；·^T表示矢量轉(zhuǎn)置；γ^e,i為地心地固坐標(biāo)系下信號i到檢測系統(tǒng)的單位入射方向矢量，上標(biāo)‘e’表示地心地固坐標(biāo)系；R為檢測系統(tǒng)體坐標(biāo)系與地心地固坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣；為測量噪聲，服從零均值高斯分布；N表示當(dāng)前接收信號數(shù)；M表示陣元數(shù)；

天線陣所在平面定義為體坐標(biāo)系的xoy平面，則上式可簡化為：

其中，矩陣和R₂分別表示矩陣A^b和R前兩行元素構(gòu)成的矩陣。