CN106772521A - 一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统及其方法 - Google Patents

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李晓江
殷明
何文涛
甘业兵
钱敏
徐建华
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统及其方法，涉及卫星导航领域，本发明所述的基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统包括无源定位模块、有源定位模块和可信逻辑判断模块，其中，所述无源定位模块被配置为解算无源导航卫星信号，所述有源定位模块被配置为解算有源导航卫星信号，所述可信逻辑判断模块被配置为比较所述无源定位模块和所述有源定位模块输出的两个定位坐标，并根据设定的误差范围输出判定标志。本发明通过同一时刻两种不同质的定位方式的结果比较，如果出现超出正常误差范围的，由于北斗有源定位，不存在射频信号欺骗问题，只能是同一时刻的被动定位系统受到射频欺骗，由此输出告警信号，达到防止欺骗的目标。

Description

一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统及其方法
技术领域
本发明涉及卫星导航系统领域，尤其涉及一种基于北斗导航卫星的防射频欺骗的卫星定位接收系统及其方法，实现对无源定位系统射频欺骗的识别。
背景技术
卫星导航定位接收机可实现无遮挡的任何地点、任何时间的定位。卫星导航定位系统包括中国的北斗第二代卫星导航定位系统，美国的GPS全球卫星导航定位系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航定位系统，欧盟的伽利略卫星导航定位系统信号，以及其他区域卫星导航定位系统信号。
卫星导航定位接收机以无源方式定位，又称为被动式定位方式，容易受到虚假的卫星射频信号的欺骗，做出错误的定位结果，向应用系统上报错误定位，导致依赖卫星定位的安全系统受到欺骗，产生安全漏洞。上述三大卫星导航定位系统都是被动定位方式，都有可能被射频欺骗的问题。
北斗卫星导航定位接收机采用有源定位方式，又称为主动式定位方式，如北斗短报文服务。北斗定位过程中必须多次与卫星实现通信，才能够定位。相对固定的射频欺骗信号是一种广播信号，无法实现通信应答功能，不适用这种定位场景的欺骗。上述三大卫星导航定位系统中，只有北斗卫星导航定位系统具备有源定位方式，无源定位方式两种定位方式，且两种定位方式可同时工作。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统及其方法，结合北斗系统的有源方式，实现对无源定位系统射频欺骗的识别。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何结合北斗系统的有源方式，实现对无源定位系统射频欺骗的识别。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，包括无源定位模块、有源定位模块和可信逻辑判断模块，其中，所述无源定位模块被配置为解算无源导航卫星信号，所述有源定位模块被配置为解算有源导航卫星信号，所述可信逻辑判断模块被配置为比较所述无源定位模块和所述有源定位模块输出的两个定位坐标，并根据设定的误差范围输出判定标志。
进一步地，所述有源导航卫星信号为北斗有源导航卫星信号。
进一步地，所述无源导航卫星信号为GPS全球导航卫星信号、格洛纳斯导航卫星信号、伽利略导航卫星信号和区域性导航卫星信号中的任一一种或多种。
进一步地，所述两个定位坐标的比较是对同一地点的同一时刻的定位坐标的比较。
进一步地，所述误差范围小于1公里。
本发明还提供了一种基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，包括以下步骤：
步骤1、卫星定位接收系统初始化；
步骤2、判断是否存在主动方式定位坐标，如果没有则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；
步骤3、如果找到主动方式定位坐标，则继续判断是否存在被动方式定位坐标，如果不存在则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；
步骤4、如果找到被动方式的定位坐标，则比较主动方式和被动方式获得的两个坐标的误差，并判断得到的误差值是否在设定的误差范围之内；
步骤5、若在设定的误差范围之内，则输出两个坐标并输出可信判定标志；
步骤6、若超出设定的误差范围，则输出两个坐标并输出不可信判定标志；
步骤7、返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断。
进一步地，所述主动方式定位坐标为基于北斗导航卫星获得的定位坐标。
进一步地，所述被动方式定位坐标为基于GPS全球导航卫星、格洛纳斯导航卫星、伽利略导航卫星和区域性导航卫星中的任一一种或多种获得的定位坐标。
进一步地，所述两个定位坐标的比较是对同一地点的同一时刻的定位坐标的比较。
进一步地，所述误差范围小于1公里。
本发明包括在一个卫星导航定位接收机中，采用北斗有源定位方式，多卫星系统无源定位方式两种定位方式，通过同一时刻两种不同质的定位方式的结果比较，如果出现在符合误差范围之内，证明定位结果可信。
本发明包括在一个卫星导航定位接收机中，采用北斗有源定位方式，多卫星系统无源定位方式两种定位方式，通过同一时刻两种不同质的定位方式的结果比较，如果出现超出正常误差范围的，又由于北斗有源定位，不存在射频信号欺骗问题，其定位结果可信，不可信的原因将只能是同一时刻的被动定位系统受到射频欺骗，由此输出告警信号，达到防止欺骗的目标。
本发明包括在一个卫星导航定位接收机中，采用北斗有源定位方式，多卫星系统无源定位方式两种定位方式，通过同一时刻两种不同质的定位方式的定位坐标比较，如果出现某一定位系统不定位，定位坐标无法比较，可保持信任状态，等待下一次定位的比较判断。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的技术框架示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的逻辑判断流程图。
具体实施方式
以下对本发明的处理框架做详细阐述：
本发明技术框架如图1所示，功能模块1是卫星导航定位接收机的无源定位部分，功能模块2是卫星导航定位接收机的北斗有源定位部分，功能模块3是卫星导航定位接收机的可信判定逻辑部分，功能模块3将输出定位经纬度坐标以及定位可信标志。
接收正常导航卫星信号时，功能模块1，功能模块2，输出同一时刻的定位坐标，由功能模块3做出可信判定，并输出定位坐标及可信标志。
当无源定位方式的导航卫星信号受到欺骗时，功能模块1，功能模块2，输出同一时刻的定位坐标，由功能模块3做出不可信判定，并输出告警标志。
本发明所述的卫星导航定位接收机的可信判定逻辑流程如图2所示，系统开始初始化，首先判断是否存在北斗的主动方式定位坐标，如果没有则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；如果找到北斗的主动方式定位坐标，则继续判断是否存在被动方式定位坐标，如果不存在则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；如果找到被动方式的定位坐标，则比较主动方式和被动方式获得的两个坐标的误差，并判断得到的误差值是否在设定的误差范围之内，若在设定的误差范围之内，则输出两个坐标并输出可信判定标志；若超出设定的误差范围，则输出两个坐标并输出不可信判定标志。设定的误差范围一般在一公里以内。系统在输出两个坐标和判定标志后，返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，其特征在于，包括无源定位模块、有源定位模块和可信逻辑判断模块，其中，所述无源定位模块被配置为解算无源导航卫星信号，所述有源定位模块被配置为解算有源导航卫星信号，所述可信逻辑判断模块被配置为比较所述无源定位模块和所述有源定位模块输出的两个定位坐标，并根据设定的误差范围输出判定标志。
2.如权利要求1所述的基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，其特征在于，所述有源导航卫星信号为北斗有源导航卫星信号。
3.如权利要求1所述的基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，其特征在于，所述无源导航卫星信号为GPS全球导航卫星信号、格洛纳斯导航卫星信号、伽利略导航卫星信号和区域性导航卫星信号中的任一一种或多种。
4.如权利要求1所述的基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，其特征在于，所述两个定位坐标的比较是对同一地点的同一时刻的定位坐标的比较。
5.如权利要求1所述的基于北斗的防射频欺骗的卫星定位接收系统，其特征在于，所述误差范围小于1公里。
6.一种基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、卫星定位接收系统初始化；
步骤2、判断是否存在主动方式定位坐标，如果没有则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；
步骤3、如果找到主动方式定位坐标，则继续判断是否存在被动方式定位坐标，如果不存在则返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断；
步骤4、如果找到被动方式的定位坐标，则比较主动方式和被动方式获得的两个坐标的误差，并判断得到的误差值是否在设定的误差范围之内；
步骤5、若在设定的误差范围之内，则输出两个坐标并输出可信判定标志；
步骤6、若超出设定的误差范围，则输出两个坐标并输出不可信判定标志；
步骤7、返回初始化结束时的状态，进入下一轮判断。
7.如权利要求6所述的基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，其特征在于，所述主动方式定位坐标为基于北斗导航卫星获得的定位坐标。
8.如权利要求6所述的基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，其特征在于，所述被动方式定位坐标为基于GPS全球导航卫星、格洛纳斯导航卫星、伽利略导航卫星和区域性导航卫星中的任一一种或多种获得的定位坐标。
9.如权利要求6所述的基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，其特征在于，所述两个定位坐标的比较是对同一地点的同一时刻的定位坐标的比较。
10.如权利要求6所述的基于北斗的卫星定位接收系统防射频欺骗的方法，其特征在于，所述误差范围小于1公里。
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