CN113204034A - 一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法 - Google Patents

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祝雪芬
李智贤
杨帆
陈熙源
汤新华
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
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Abstract

本发明公开了一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法。该方法利用欺骗干扰对接收机跟踪环路的影响，利用改进Ratio检测量进行检测，以此判断是否存在转发式欺骗信号。在此过程中，首先计算出相干积分内相关器同相支路和正交支路的超前、滞后和即时输出，并以此计算出改进Ratio检测量，接着将不同支路的结果进行比较，检测是否存在欺骗干扰。该方法引入了欺骗信号对相关器正交支路的影响，相较于传统Ratio检测有着更高的检测率。

Description

一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法
技术领域
本发明涉及GNSS卫星信号领域，特别是涉及一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法。
背景技术
全球定位系统(GNSS)被广泛的应用于现代社会的各个领域。随着智能手机的普及，人们的生活处处离不开GNSS，几乎每个手机都内置了GPS芯片，从聊天软件到日常出行导航，GNSS与每个人都紧密相连。由于民用信号的结构和调制是公开的，GNSS民用信号极易受到欺骗干扰，所以该成功率的检测方法对于GNSS民用信号的使用安全具有重要意义。
传统的Ratio检测量通过观察接收机载波环I支路相关器输出的畸变情况进行检测，受限于载波环的状态和结构，且仅分析了同向支路输出的畸变，忽略了欺骗信号对正交支路的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法，该方法利用欺骗干扰对接收机跟踪环路的影响，利用改进Ratio检测量进行检测，以此判断是否存在转发式欺骗信号。在此过程中，首先计算出相干积分内相关器同相支路和正交支路的超前、滞后和即时输出，并以此计算出改进Ratio检测量，接着将不同支路的结果进行比较，检测是否存在欺骗干扰。该方法引入了欺骗信号对相关器正交支路的影响，相较于传统Ratio检测有着更高的检测率。
本发明提供一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法，具体步骤如下：
(1)接收机接收到信号后，分别计算相关器在I支路和Q支路的超前、滞后和即时输出；
(2)根据(1)中的数据，计算相关器的非相干积分结果E、P和L；
(3)根据非相干节分结果计算改进的Ratio检测量；
步骤(3)中改进Ratio检测量的公式为：
Figure BDA0003114280100000011
式中，Rd，improved(n)为改进Ratio检测量；
(4)将改进的Ratio检测量与上下检测门限进行比较，判断是否存在干扰。
作为本发明进一步改进，步骤(2)中非相干积分结果E、P和L的计算公式为：
Figure BDA0003114280100000012
式中，Ie,d(n)、Ii,a(n)和Ip(n)分别式第n个相干积分内相关器同相支路的超前、滞后和即时输出，Qe，d(n)、Ql，d(n)和Qp(n)分别为在第n个相干积分内相关器正交支路的超前、滞后和即时输出，d表示相关器间距。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
本发明公开了一种基于改进Ratio的GNSS转发式欺骗检测方法。该方法利用欺骗干扰对接收机跟踪环路的影响，利用改进Ratio检测量进行检测，以此判断是否存在转发式欺骗信号。在此过程中，首先计算出相干积分内相关器同相支路和正交支路的超前、滞后和即时输出，并以此计算出改进Ratio检测量，最后将不同支路的结果进行比较，检测是否存在欺骗干扰。该方法引入了欺骗信号对相关器正交支路的影响，改进了Ratio值的计算公式，相较于传统Ratio检测有着更高的检测率。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法，该方法利用欺骗干扰对接收机跟踪环路的影响，利用改进Ratio检测量进行检测，以此判断是否存在转发式欺骗信号。在此过程中，首先计算出相干积分内相关器同相支路和正交支路的超前、滞后和即时输出，并以此计算出改进Ratio检测量，接着将不同支路的结果进行比较，检测是否存在欺骗干扰。该方法引入了欺骗信号对相关器正交支路的影响，相较于传统Ratio检测有着更高的检测率。
本施例公开了一种基于改进Ratio的GNSS转发式欺骗检测方法，如图1所示，包括：
步骤一、接收机接收到信号后，分别计算相关器在I支路和Q支路的超前、滞后和即时输出。
步骤二、计算相关器的非相干积分结果E、P和L；非相干积分结果E、P和L的计算公式为：
Figure BDA0003114280100000021
式中，Ie,a(n)Il,a(n)和Ip(n)、分别式第n个相干积分内相关器同相支路的超前、滞后和即时输出，Qe，d(n)、Ql，d(n)和Qp(n)分别为在第n个相干积分内相关器正交支路的超前、滞后和即时输出，d表示相关器间距。
步骤三、根据非相干积分结果计算改进的Ratio检测量；改进Ratio检测量的公式为：
Figure BDA0003114280100000022
式中，Rd，improved(n)为改进Ratio检测量。
步骤四、将改进的Ratio值与上下检测门限进行比较，如果超出上下检测门限，则判断为存在欺骗干扰；否则，判断为不存在欺骗干扰。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例之一，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法，具体步骤如下，其特征在于：
(1)接收机接收到信号后，分别计算相关器在1支路和Q支路的超前、滞后和即时输出；
(2)根据(1)中的数据，计算相关器的非相干积分结果E、P和L；
(3)根据非相干节分结果计算改进的Ratio检测量；
步骤(3)中改进Ratio检测量的公式为：
Figure FDA0003114280090000011
式中，Rd，improved(n)为改进Ratio检测量；
(4)将改进的Ratio检测量与上下检测门限进行比较，判断是否存在干扰。
2.根据权利要求1所述的一种基于Ratio的GNSS发转发式欺骗检测方法，其特征在于：
步骤(2)中非相干积分结果E、P和L的计算公式为：
Figure FDA0003114280090000012
式中，Ie，d(n)、Il，d(n)和Ip(n)分别式第n个相干积分内相关器同相支路的超前、滞后和即时输出，Qe，d(n)、Ql，d(n)和Qp(n)分别为在第n个相干积分内相关器正交支路的超前、滞后和即时输出，d表示相关器间距。
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