[發明專利]識別GNSS信號中欺騙信號的方法、裝置和接收機

有效

• 申請號: 202211250593.8
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115327581B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 北京凱芯微科技有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21;G01S19/25;G01S19/29;G01S19/30;G01S19/37
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 楊洪龍

本發明公開了一種識別GNSS信號中欺騙信號的方法、裝置和接收機，利用靜態授時接收機的已知接收機位置作為先驗信息，對當前捕獲到的信號進行欺騙信號的識別。并且通過計算當前捕獲的不同可視衛星的一次信號發射時間，在反欺騙模塊中，將每顆可視衛星的一次信號發射時間對應的標準擴頻碼相位作為該顆可視衛星的本地擴頻碼的零碼相位，在碼相位維度每顆可視衛星相同碼相位上的相關值進行累加，得到不同碼相位上的相關值總和，若該多個相關值總和中的次大值大于相關閾值，則判斷GNSS信號中存在欺騙信號，提高了識別欺騙信號的準確度，進而提高了GNSS信號的捕獲概率。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術，具體的涉及一種識別GNSS信號中欺騙信號的方法、裝置和接收機。

背景技術

現有的全球導航衛星系統（GNSS）信號接收機反欺騙方法采用多峰捕獲跟蹤、接收機自主完好性監測、多天線方法等方法。多峰捕獲跟蹤方法要求接收機在捕獲階段能夠同時捕獲欺騙和真實信號相關峰值，當欺騙信號功率遠高于真實信號或欺騙攻擊中增加了壓制信號時，往往很難捕獲真實信號峰值，造成方法失效。接收機自主完好性監測方法通過判斷冗余觀測量的一致性對欺騙進行檢測，但在接收機處理的信號均為欺騙信號時失效。多天線方法利用空間冗余信息對欺騙進行檢測和消除，但需要增加額外天線，提高了成本和復雜度。

發明內容

基于上述現狀，本發明的主要目的在于提供一種新的識別GNSS信號中欺騙信號的方法，以提高識別欺騙信號的準確度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明公開了一種識別GNSS信號中欺騙信號的方法，適用于靜態授時接收機，所述方法包括如下步驟：S100，捕獲模塊對每顆可視衛星的GNSS信號進行捕獲得到每顆可視衛星的捕獲多普勒頻偏和捕獲擴頻碼相位；跟蹤模塊利用捕獲多普勒頻偏和捕獲擴頻碼相位進行一次跟蹤得到一次跟蹤結果；導航解算模塊利用所述一次跟蹤結果對GNSS信號進行處理，得到接收機的一次接收機位置和一次接收機時間，以及每顆可視衛星的一次衛星位置和一次衛星速度；S200，反欺騙模塊計算所述一次接收機位置與已知接收機位置的第一偏差值，并比較所述第一偏差值與偏差閾值的大小，若所述第一偏差值小于所述偏差閾值，則執行步驟S210；S210，針對每顆可視衛星，反欺騙模塊利用所述已知接收機位置和一次接收機時間，以及每顆可視衛星的所述一次衛星位置和所述一次衛星速度計算該顆可視衛星的一次多普勒頻偏和一次信號發射時間；繼續執行S300至S410；S300，所述反欺騙模塊將每顆可視衛星的一次信號發射時間對應的標準擴頻碼相位作為該顆可視衛星的本地擴頻碼的零碼相位，并根據該顆可視衛星的本地擴頻碼和所述一次多普勒頻偏對該顆可視衛星GNSS信號進行碼相位搜索，得到該顆可視衛星在每個不同碼相位的相關值；S400，所述反欺騙模塊將每顆可視衛星相同碼相位的相關值進行累加，得到多個在不同碼相位的相關值總和，并比較該多個相關值總和中的次大值與相關閾值的大小，若該次大值大于所述相關閾值，則執行步驟S410；S410，所述反欺騙模塊判斷所述捕獲模塊捕獲得到的所有GNSS信號中存在欺騙信號。

優選地，在步驟S200中，若所述第一偏差值大于所述偏差閾值，則執行步驟S220：S220，針對每顆可視衛星，所述反欺騙模塊利用所述已知接收機位置、所述一次接收機時間、以及每顆可視衛星的衛星星歷擬合得到該顆可視衛星的擬合衛星位置和擬合衛星速度，并根據每顆可視衛星的擬合衛星位置和擬合衛星速度計算該顆可視衛星的所述一次多普勒頻偏和所述一次信號發射時間；繼續執行步驟S300至S410；其中，所述衛星星歷由所述導航解算模塊利用所述一次跟蹤結果對GNSS信號進行處理得到。