CN108345012B - Gnss干扰检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GNSS干扰检测方法，具体包括以下步骤：（1）、开启并监测GNS，得到定位信息；（2）、定位正常，得到正常的定位信息；（3）、定位异常或失去定位时，得到异常的定位信息或无定位信息，对GNSS中心频点附近的频点进行扫描，在正常无干扰情况下，得到曲线1；在干扰源的强烈干扰下，得到曲线2；（4）、计算曲线1中所有频点的平均值AVG0，对曲线1和曲线2中的两端频点进行取样，计算取样频点的平均值AVG1、AVG2，分别计算AVG1‑AVG0和AVG2‑AVG0的绝对值，若二个绝对值的差值较大，则检测表明GNSS受到干扰；（5）、上报主机。本发明实现了对各种复杂模式、复杂波形下的干扰及时检测并上报。

Description

GNSS干扰检测方法
技术领域
本发明涉及GNSS领域，具体是一种GNSS干扰检测方法。
背景技术
GNSS（Global Navigation Satellite System）全球导航卫星系统，泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的BEIDOU，以及相关的增强系统，如美国的WAAS（广域增强系统）、欧洲的EGNOS（欧洲静地导航重叠系统）和日本的MSAS（多功能运输卫星增强系统）等。
GNSS以其精准的定位、时间性能，从最初的为军事用途而诞生，迅速发展到广泛应用于手机定位、工业智能平台定位、仪器仪表时间同步等各个领域。
GNSS有着极其卓越的定位、提供精准时间性能的同时，也隐藏着一个比较严重的安全隐患，这就是干扰，如果GNSS被恶意干扰，将会导致不能定位、甚至时间也不能获得或获得错误问题，这将对设备、生产等带来严重威胁。
对GNSS设备实施干扰，一般使用的是一种干扰器装置，这种干扰器以极强的功率、极快的切换速度发射不同频段的无线干扰信号，增大了对其检测的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种GNSS干扰检测方法，来实现对各种复杂模式、复杂波形下的干扰及时检测并上报。
本发明的技术方案如下：
一种GNSS干扰检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）、开启GNSS进行定位，实时监测GNSS定位时的状态，会持续得到GNSS输出的定位信息；
（2）、当GNSS定位正常时，所持续得到的定位信息为正常的定位信息；
（3）、当GNSS定位出现异常或失去定位时，所持续得到的定位信息为异常的定位信息或得不到任何的定位信息，此时对GNSS中心频点附近的频点进行扫描，在正常无干扰情况下，会得到类似抛物线形状的GNSS频点曲线图，记为曲线1；在干扰源的强烈干扰下，所得到的GNSS频点曲线图相较于曲线1会发生改变，变得扭曲，记为曲线2；
（4）、分别抛去曲线1和曲线2中出现明显跳变的异常频点后，计算曲线1中所有频点的平均值，记为AVG0，然后分别对曲线1和曲线2中的两端频点进行取样，分别得到10-70个取样频点，然后分别计算所得到的取样频点的平均值，分别记为AVG1、AVG2，然后分别计算AVG1-AVG0和AVG2-AVG0的绝对值，若二个绝对值的差值较大，则检测表明GNSS受到干扰；
（5）、检测到GNSS受到干扰后，立即上报给主机。
所述的GNSS干扰检测方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，正常的定位信息具体可为：“$GNRMC，024532.000，A，3118.4562，N，12135.3632，E，0.00，59.23，010515，，D”，其中A表示GNSS定位成功有效。
所述的GNSS干扰检测方法，其特征在于：所述的步骤（3）中，异常的定位信息具体可为：“$GNRMC，045938.000，V，，，，，0.11，59.65， 130516，，，N”，其中V表示GNSS定位异常。
所述的GNSS干扰检测方法，其特征在于：所述的步骤（4）中，曲线1中所有频点的平均值AVG0与曲线2中所有频点的平均值是基本相等的；曲线1和曲线2中，相比中心频点，二者在远离中心频点的两端频点具有较大的差异。
本发明的有益效果：
本发明通过更大量的实验实测，对算法的匹配度判定改善，使得可以检测出多种市场上暗自销售的干扰设备，并且通过GNSS设备自身或外挂的IO控制，可以点亮GNSS设备LED指示灯、触发警报器鸣叫报警，从而震慑破坏人员、通知相关安保人员前来检查异常；对具有联网功能的，还可以触发主机IO中断或通过串口传给主机，从而实现了及时联网上报，提醒相关人员注意，及时检查设备异常状况，避免了恶意干扰带来的数据、经济、安全等领域的损失。
附图说明
图1为本发明流程图。
图2为本发明的GNSS频点曲线图。
图3为图2的局部放大图。
具体实施方式
参见附图，一种GNSS干扰检测方法，具体包括以下步骤：
（1）、开启GNSS进行定位，实时监测GNSS定位时的状态，会持续得到GNSS输出的定位信息；
（2）、当GNSS定位正常时，所持续得到的定位信息为正常的定位信息，例如：“$GNRMC，024532.000，A，3118.4562，N，12135.3632，E，0.00，59.23，010515，，D”，其中A表示GNSS定位成功有效；
（3）、当GNSS定位出现异常或失去定位时，所持续得到的定位信息为异常的定位信息或得不到任何的定位信息，其中异常的定位信息例如：“$GNRMC，045938.000，V，，，，，0.11，59.65， 130516，，，N”，其中V表示GNSS定位异常，此时对GNSS中心频点附近的频点进行扫描，在正常无干扰情况下，会得到类似抛物线形状的GNSS频点曲线图，记为曲线1；在干扰源的强烈干扰下，所得到的GNSS频点曲线图相较于曲线1会发生改变，变得扭曲，记为曲线2；
（4）、为确保数据的准确性，分别抛去曲线1和曲线2中出现明显跳变的异常频点后，计算曲线1中所有频点的平均值，记为AVG0，实际计算值为130，然后分别对曲线1和曲线2中的两端频点进行取样，分别得到10-70个取样频点，然后分别计算所得到的取样频点的平均值，分别记为AVG1、AVG2，实际计算值分别为63、89，然后分别计算AVG1-AVG0和AVG2-AVG0的绝对值，即|AVG1-AVG0|=|63-130|=67，|AVG2-AVG0|=|89-130|=41，上述二个绝对值的差值为|AVG1-AVG0|-|AVG2-AVG0|=67-41=26，根据大量数据分析得出，如果|AVG1-AVG0|-|AVG2-AVG0| >15，则表明检测到GNSS受到干扰，很显然，26>15，即上述二个绝对值的差值较大，实际检测表明GNSS受到干扰；
（5）、检测到GNSS受到干扰后，立即上报给主机，实现干扰的及时上报。
步骤（4）中，曲线1中所有频点的平均值AVG0与曲线2中所有频点的平均值是基本相等的（参见图3中的Average直线）；曲线1和曲线2中，相比中心频点，二者在远离中心频点的两端频点具有较大的差异。
本发明在实际运用过程中，结合正常状况的曲线数学模型，每隔一段时间更新曲线1的数据，实现对易变的复杂环境下的干扰检测，然后在GNSS被干扰失锁后扫描当前频点曲线，与正常的频点曲线进行匹配度检查，实现对各种复杂模式、复杂波形下的干扰及时检测上报。

Claims (3)

1.一种GNSS干扰检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）、开启GNSS进行定位，实时监测GNSS定位时的状态，会持续得到GNSS输出的定位信息；
（2）、当GNSS定位正常时，所持续得到的定位信息为正常的定位信息；
（3）、当GNSS定位出现异常或失去定位时，所持续得到的定位信息为异常的定位信息或得不到任何的定位信息，此时对GNSS中心频点附近的频点进行扫描，在正常无干扰情况下，会得到类似抛物线形状的GNSS频点曲线图，记为曲线1；在干扰源的强烈干扰下，所得到的GNSS频点曲线图相较于曲线1会发生改变，变得扭曲，记为曲线2；
（4）、分别抛去曲线1和曲线2中出现明显跳变的异常频点后，计算曲线1中所有频点的平均值，记为AVG0，然后分别对曲线1和曲线2中的两端频点进行取样，分别得到10-70个取样频点，然后分别计算所得到的取样频点的平均值，分别记为AVG1、AVG2，然后分别计算AVG1-AVG0和AVG2-AVG0的绝对值，若二个绝对值的差值较大，则检测表明GNSS受到干扰；所述的步骤（4）中，曲线1中所有频点的平均值AVG0与曲线2中所有频点的平均值是基本相等的；曲线1和曲线2中，相比中心频点，二者在远离中心频点的两端频点具有较大的差异；
（5）、检测到GNSS受到干扰后，立即上报给主机。
2.根据权利要求1所述的GNSS干扰检测方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，正常的定位信息具体可为：“$GNRMC，024532.000，A，3118.4562，N，12135.3632，E，0.00，59.23，010515，，D”，其中A表示GNSS定位成功有效。
3.根据权利要求1所述的GNSS干扰检测方法，其特征在于：所述的步骤（3）中，异常的定位信息具体可为：“$GNRMC，045938.000，V，，，，，0.11，59.65， 130516，，，N”，其中V表示GNSS定位异常。
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