CN113238257A - 基于单接收机载波相位差分的gnss欺骗干扰检测方法 - Google Patents

基于单接收机载波相位差分的gnss欺骗干扰检测方法 Download PDF

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CN113238257A CN202110781774.2A CN202110781774A CN113238257A CN 113238257 A CN113238257 A CN 113238257A CN 202110781774 A CN202110781774 A CN 202110781774A CN 113238257 A CN113238257 A CN 113238257A
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陈斯豪
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Abstract

本发明公开了基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，通过彻底改变了传统的欺骗干扰检测方式，改变现有的通过判断信号来向的方式来判断欺骗信号的存在的方法，仅通过位置差异来判断是否为欺骗信号，能够解决现有单接收机只能接收来自同一方向的欺骗干扰信号的问题，造成了检测的局限性的问题；本方案仅需采用单接收机，仅通过判断在同一时刻接收机的位置差异来判断信号真伪，利用了欺骗信号存在时必然导致错位定位，接收欺骗信号必然产生时间延迟的特性，分别采用载波时间单差定位方法和载波双差模型定位求解方法来获得接收机的定位坐标，并且通过对比接收机定位坐标是否存在偏差，即能判断出接收机捕获信号是否为欺骗信号。

Description

基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法
技术领域
本发明涉及卫星导航抗干扰技术领域，具体涉及基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法。
背景技术
随着信息技术的发展，全球导航卫星系统(Global Navigation SatelliteSystem, GNSS)已广泛应用于金融、民航、城市交通、武器精确制导等重要领城。然而，GNSS信号到达地面时极其微弱，地面接收设备易受干扰，其中欺骗性干扰因其隐蔽性强、危害性大而备受关注。在欺骗干扰条件下，如何保障目标接收机仍然能够拥有可靠、正确的定位信息至关重要，有效的欺骗干扰探测技术是实现GNSS抗欺骗干扰的前提，也是保障GNSS信息安全的有效措施。
目前通过单接收机天线实现GNSS欺骗干扰检测的方式，仅能适用于欺骗干扰信号来自同一方向的情况，当欺骗干扰信号来自不同方向时，则无法进行有效检测，即检测具有局限性，且接收机体积较大、检测成本较高。
发明内容
本发明目的在于提供基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，能够解决现有单接收机只能接收来自同一方向的欺骗干扰信号的问题，造成了检测的局限性。
本发明通过下述技术方案实现：基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，包括以下步骤：
S1：基于假设检验思想，假设历元k时接收机捕获的信号为真实信号；并基于历元k和k-1时刻接收机的位置信息，建立载波相位观测方程；根据所述载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在k与k-1时刻的载波时间差分方程；通过载波相位单差定位方法，确定k时接收机的定位坐标；
S2：通过对接收机历元k和k-1时刻获取的第j颗卫星信号所对应的载波相位观测方程进行差分，获得载波时间差分方程；再对第i颗卫星信号和第j颗卫星信号的载波时间差分值进行差分，即星间差分，得到载波相位双差观测方程；再求解线性化后的载波相位双差观测方程，确定k时接收机的定位坐标；
S3：比较S1中获取的定位坐标和S2中获取的定位坐标；当两个定位坐标相等时，则接收机在历元k和k-1时捕获的信号为真；当两个定位坐标不相等时，则在接收机在历元k和k-1时捕获的信号为假。
首先本领域技术人员应当知晓：欺骗干扰的目的是故意制造虚假的信号，这些信号经过伪装，很像敌方设备期望的信号，从而诱使对方错误地理解或使用获得的信息；一种欺骗干扰可以把雷达的信号经过变形，再转发给雷达，使雷达跟踪到假造的不存在的目标上，而真实的目标就得到了保护；此外，还可以形成大批的假目标，使对方的系统难以从中取得有价值的信息，甚至由于假目标数量太多，造成雷达的数据处理系统工作饱和，无法正常工作下去。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)应用于各大关键领域，然而，GNSS信号到达地面时极其微弱，地面接收设备易受干扰，其中欺骗性干扰因其隐蔽性强、危害性大而备受关注，因此需要一种有效的GNSS欺骗干扰检测方法；目前实现GNSS欺骗信号检测是通过测量信号是否来自同一个方向来判断是否为欺骗干扰信号；也就是说现有技术通常通过判断信号来向的方式来判断是否为欺骗信号；而在实际中，可能出现来自不同方向的欺骗干扰信号无法检测（因为通常欺骗干扰信号来自于同一方向），也就是采用单接收机时，可能无法检测到来自不同方向的欺骗干扰信号；现有的针对多方向欺骗干扰信号检测的方法是直接采用多个接收机或者多个接收机天线，或者在接收机上增加额外的惯导测角装置，增加接收机硬件，体积，并且普通接收机的价格为一万至几十万不等，因此增加一个接收机，则会导致成本翻倍的情况。因此，申请人针对上述问题，提出了基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，改变了现有的通过判断信号来向的方式来判断欺骗信号的存在的方法，仅通过位置差异来判断是否为欺骗信号，能够解决现有单接收机只能接收来自同一方向的欺骗干扰信号的问题，造成了检测的局限性，具体的实现方式如下：
本方案通过对比载波时间单差定位方法（步骤S1）与载波双差模型定位求解方法（步骤S2）获得的位置结果的差异来判断信号的真假，无需知晓信号来向，也无需增加额外测量信号角度的装置；仅通过位置差异来判断；申请人在研究中发现：欺骗信号的存在必然导致错位定位，接收机在接收信号时，欺骗信号相比真实信号存在时间延迟，双差模型相比较单差定位方法，消除了接收机钟差的影响，这样如果接收机接收欺骗信号后，通过两种方法求得的结果必然不同；也就是说：若采用两种方法求得的结果相等，则能判断接收机接收的信号非欺骗信号；而由于欺骗信号在被接收时必然存在时间延迟，而采用载波双差模型的方法能够消除接收机钟差影响，也就是消除此时间延迟；由此若两种方法求得的接收机的定位坐标不相等时，则能够判定接收的信号为欺骗信号。因此，本方案改变了传统的通过判断接收机检测信号来向的方式来判断信号真假的方法，改为仅通过判断在同一时刻接收机的位置差异来判断信号的方式，利用了欺骗信号存在时必然导致错位定位，接收欺骗信号必然产生时间延迟的特性；相比起现有技术而言无需考虑信号来向，也就是说本方案仅需一台接收机即能够完成欺骗干扰信号的检测，而现有的检测方法需要采用多台接收机，或者需要在接收机上增加额外的惯导测角装置；在节省成本的同时，提出了一种全新的欺骗干扰信号的检测方式，也就是说，本方案是具有实质性特点，且有较大的进步。
进一步地，步骤S1具体为：
S1.1：根据第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时的载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程；
S1.2：将S1.1中的载波时间差分方程在历元k-1时的位置处进行泰勒展开，将载波时间差分方程线性化；运用最小二乘法求解线性化后的方程组，获得历元k时接收机的定位坐标。
本技术方案是基于假设检验思想，假设历元k时接收机捕获的信号为真实信号，首先，采用前一历元的位置信息，运用传统最小二乘法计算当前历元接收机的位置，采用此方式的接收机在当前历元捕捉的信号为真实信号时，此时接收机的位置是没有偏差的，而当前历元捕捉的信号为欺骗信号时，接收机的位置是存在偏差的，因此本方案所获得的结果为后续判断信号真假的对比值，采用本方案测得的接收机的位置较为准确，能够保证检验结果的可靠性。
设第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时，载波相位观测值分别为
Figure 130036DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 272304DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 829187DEST_PATH_IMAGE003
式1
Figure 424117DEST_PATH_IMAGE004
式2
其中，
Figure 91858DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 88633DEST_PATH_IMAGE006
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的电离层延迟，
Figure 675472DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 898643DEST_PATH_IMAGE008
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的对流层延迟，
Figure 229131DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 955778DEST_PATH_IMAGE010
分别为观测历元k与k-1时的接收机钟差，
Figure 979098DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 423986DEST_PATH_IMAGE012
分别为观测历元k与k-1时的卫星钟差，f为载波频率，
Figure 558164DEST_PATH_IMAGE013
为载波波长，
Figure 670476DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 333539DEST_PATH_IMAGE015
分别为观测历元k与k-1时的整周模糊度，
Figure 655936DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 203592DEST_PATH_IMAGE017
分别为观测历元k与k-1时的载波相位测量噪声，
Figure 295044DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 4374DEST_PATH_IMAGE019
为第i颗卫星观测历元k与k-1时卫星到接收机的几何距离；
当第i颗卫星在观测历元m时，m可等于k或k-1，且有：
Figure 814067DEST_PATH_IMAGE020
式3
其中，
Figure 165414DEST_PATH_IMAGE021
为卫星i的定位坐标向量，
Figure 111374DEST_PATH_IMAGE022
为接收机的定位坐标向量；
运用电离层延迟校正、对流层延迟校正、卫星钟差校正来校正载波相位测量值；根据式1和式2，可获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k与k-1时的载波时间差分方程为：
Figure 522763DEST_PATH_IMAGE023
式4
其中，
Figure 294453DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 308546DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 249957DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 691303DEST_PATH_IMAGE027
，c为光速。可以看到相邻观测历元间差分消除了载波整周模糊度。
本方案中提供了求得第i颗卫星信号在观测历元k与k-1时的载波时间差分方程的具体方法，其中式1、式2、式3、式4中的参数均可根据实际情况选取，并且上述公式的计算过程采用现有的方法。
进一步地，步骤S1.2 具体为：
假设观测历元k时，接收机捕获的信号为真实信号，则观测历元k-1时，接收机捕获的信号也为真实信号，且接收机位置
Figure 819796DEST_PATH_IMAGE028
已知；将式4在观测历元k-1时的位置
Figure 637579DEST_PATH_IMAGE029
处线性化：
将
Figure 433497DEST_PATH_IMAGE030
在
Figure 311323DEST_PATH_IMAGE031
处泰勒展开，有：
Figure 192691DEST_PATH_IMAGE032
式5
其中，
Figure 283007DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 58065DEST_PATH_IMAGE031
为接收机在观测历元k-1时定位坐标；
Figure 982159DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 475457DEST_PATH_IMAGE035
设观测历元k时接收机可观测的卫星数为n，令
Figure 244830DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 874394DEST_PATH_IMAGE037
；通过式4和式5，运用最小二乘法求得历元k时接收机的定位坐标为：
Figure 969389DEST_PATH_IMAGE038
式6
其中：
Figure 949983DEST_PATH_IMAGE039
表示矩阵G的转置，
Figure 382102DEST_PATH_IMAGE040
中的上标“-1”表示矩阵的逆；
Figure 7118DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 397648DEST_PATH_IMAGE042
。
本方案中提供了获取历元k时接收机的定位坐标的具体方法，通过假设检验的思想，得到接收机位置
Figure 475326DEST_PATH_IMAGE028
已知，并将载波时间差分方程线性化，通过最小二乘法求出历元k时的接收机定位坐标，利用该方法求出的数据与实际数据之间误差的平方和为最小，也就是说采用本方案的方法求出的接收机的定位坐标较为准确。
进一步地，步骤S2具体为：
S2.1根据接收机对第i颗卫星信号与第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程，进行星间差分，获得载波相位双差观测方程；
S2.2将S2.1中的载波相位双差观测方程在历元k-1时的位置处泰勒展开，迭代求解线性化后的载波相位双差观测方程组，获得历元k时的定位坐标。
本方案通过对接收机对第i颗卫星信号与第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程，并进行星间差分的方式消除了卫星钟差，也就是说当接收机接收的信号为欺骗信号时，采用此方式也可消除在接收欺骗信号时产生的时间延迟。
进一步地，步骤S2.1具体为：
步骤S2.1具体为：
同理式4，可获得接收机对第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程为：
Figure 976714DEST_PATH_IMAGE043
式7
其中，
Figure 456237DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 17668DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 972855DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 6496DEST_PATH_IMAGE046
，c为光速；
通过式4和式7，对第i颗卫星的载波时间差分方程和第j颗卫星的载波时间差分方程再进行星间差分，得到载波相位双差观测方程：
Figure 340525DEST_PATH_IMAGE047
式8
其中，
Figure 72858DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 125127DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 968318DEST_PATH_IMAGE050
。
本方案提供了一种获取载波相位双差观测方程的具体实现方式，通过对第i颗卫星的载波时间差分方程和第j颗卫星的载波时间差分方程再进行星间差分的方式，消除接收机钟差的误差影响。
进一步地，步骤S2.2具体为：
设求得的接收机在观测历元k时的定位坐标为
Figure 281488DEST_PATH_IMAGE051
；将载波相位双差观测方程式8在观测历元k-1时的位置
Figure 60088DEST_PATH_IMAGE052
处线性化，求解线性化观测方程组：
Figure 458709DEST_PATH_IMAGE053
式9
其中，
Figure 980957DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 414212DEST_PATH_IMAGE055
则方程组式9的解为：
Figure 363714DEST_PATH_IMAGE056
式10。
本方案提供了一种求解线性化观测方程组的具体实现方式，以便于采用S1中获取的接收机的定位坐标与S2中方法获取的定位坐标进行对比，并且两种方法的计算方法相似，更具有对比性，更加可信。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明通过彻底改变了传统的欺骗干扰检测方式，改变现有的通过判断信号来向的方式来判断欺骗信号的存在的方法，仅通过位置差异来判断是否为欺骗信号，能够解决现有单接收机只能接收来自同一方向的欺骗干扰信号的问题，造成了检测的局限性的问题；本方案仅需采用单接收机，仅通过判断在同一时刻接收机的位置差异来判断信号真伪，利用了欺骗信号存在时必然导致错位定位，接收欺骗信号必然产生时间延迟的特性，分别采用载波时间单差定位方法和载波双差模型定位求解方法来获得接收机的定位坐标，并且通过对比接收机定位坐标是否存在偏差，即能判断出接收机捕获得信号是否为欺骗信号。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明实施例给出的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1:
参见图1，基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，包括如下步骤：
S1：基于假设检验思想，假设历元k时接收机捕获的信号为真实信号；并基于历元k和k-1时刻接收机的位置信息，建立载波相位观测方程；根据所述载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在k与k-1时刻的载波时间差分方程；通过载波相位单差定位方法，确定k时接收机的定位坐标；
S2：通过对接收机历元k和k-1时刻获取的第j颗卫星信号所对应的载波相位观测方程进行差分，获得载波时间差分方程；再对第i颗卫星信号和第j颗卫星信号的载波时间差分值进行差分，即星间差分，，得到载波相位双差观测方程；再求解线性化后的载波相位双差观测方程，确定k时接收机的定位坐标；
S3：比较S1中获取的定位坐标和S2中获取的定位坐标；当两个定位坐标相等时，则接收机在历元k和k-1时捕获的信号为真；当两个定位坐标不相等时，则在接收机在历元k和k-1时捕获的信号为假。
优选的，S1包括如下步骤：
S1.1：根据第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时的载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程；
S1.2：将S1.1中的载波时间差分方程在历元k-1时的位置处进行泰勒展开，将载波时间差分方程线性化；运用最小二乘法求解线性化后的方程组，获得历元k时接收机的定位坐标。
优选的，步骤S1.1 具体为：
设第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时，载波相位观测值分别为
Figure 984051DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 434624DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 597752DEST_PATH_IMAGE003
式1
Figure 842788DEST_PATH_IMAGE004
式2
其中，
Figure 91367DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 80052DEST_PATH_IMAGE006
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的电离层延迟，
Figure 956741DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 513624DEST_PATH_IMAGE008
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的对流层延迟，
Figure 108553DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 369771DEST_PATH_IMAGE010
分别为观测历元k与k-1时的接收机钟差，
Figure 507491DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 94330DEST_PATH_IMAGE012
分别为观测历元k与k-1时的卫星钟差，f为载波频率，
Figure 51922DEST_PATH_IMAGE013
为载波波长，
Figure 382409DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 233690DEST_PATH_IMAGE015
分别为观测历元k与k-1时的整周模糊度，
Figure 866797DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 442178DEST_PATH_IMAGE017
分别为观测历元k与k-1时的载波相位测量噪声，
Figure 576356DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 157510DEST_PATH_IMAGE019
为第i颗卫星观测历元k与k-1时卫星到接收机的几何距离；
当第i颗卫星在观测历元m时，m可等于k或k-1，且有：
Figure 86152DEST_PATH_IMAGE020
式3
其中，
Figure 142969DEST_PATH_IMAGE021
为卫星i的定位坐标向量，
Figure 956205DEST_PATH_IMAGE022
为接收机的定位坐标向量；
运用电离层延迟校正、对流层延迟校正、卫星钟差校正来校正载波相位测量值；根据式1和式2，可获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k与k-1时的载波时间差分方程为：
Figure 47657DEST_PATH_IMAGE023
式4
其中，
Figure 756987DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 566680DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 777082DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 598407DEST_PATH_IMAGE027
，c为光速。可以看到相邻观测历元间差分消除了载波整周模糊度。
优选的，假设观测历元k时，接收机捕获的信号为真实信号，则观测历元k-1时，接收机捕获的信号也为真实信号，且接收机位置
Figure 868852DEST_PATH_IMAGE028
已知；将式4在观测历元k-1时的位置
Figure 775628DEST_PATH_IMAGE029
处线性化：
将
Figure 55300DEST_PATH_IMAGE030
在
Figure 465552DEST_PATH_IMAGE031
处泰勒展开，有：
Figure 172477DEST_PATH_IMAGE032
式5
其中，
Figure 566549DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure 384333DEST_PATH_IMAGE031
为接收机在观测历元k-1时定位坐标；
Figure 180250DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 58077DEST_PATH_IMAGE035
设观测历元k时接收机可观测的卫星数为n，令
Figure 532920DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 29761DEST_PATH_IMAGE037
；通过式4和式5，运用最小二乘法求得历元k时接收机的定位坐标为：
Figure 804819DEST_PATH_IMAGE038
式6
其中：
Figure 728912DEST_PATH_IMAGE039
表示矩阵G的转置，
Figure 956631DEST_PATH_IMAGE040
中的上标“-1”表示矩阵的逆；
Figure 991583DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 621148DEST_PATH_IMAGE042
。
优选的，步骤S2具体为：
S2.1根据接收机对第i颗卫星信号与第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程，进行星间差分，获得载波相位双差观测方程；
S2.2将S2.1中的载波相位双差观测方程在历元k-1时的位置处泰勒展开，迭代求解线性化后的载波相位双差观测方程组，获得历元k时的定位坐标。
优选的，步骤S2.1具体为：
同理式4，可获得接收机对第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程为：
Figure 716143DEST_PATH_IMAGE043
式7
其中，
Figure 448736DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 146434DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 771450DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 161980DEST_PATH_IMAGE046
，c为光速；
通过式4和式7，对第i颗卫星的载波时间差分方程和第j颗卫星的载波时间差分方程再进行星间差分，得到载波相位双差观测方程：
Figure 239657DEST_PATH_IMAGE047
式8
其中，
Figure 475467DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 954990DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 516421DEST_PATH_IMAGE050
。
优选的，步骤S2.2具体为：
设求得的接收机在观测历元k时的定位坐标为
Figure 81394DEST_PATH_IMAGE051
；将载波相位双差观测方程式8在观测历元k-1时的位置
Figure 386474DEST_PATH_IMAGE052
处线性化，求解线性化观测方程组：
Figure 845137DEST_PATH_IMAGE053
式9
其中，
Figure 452836DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 364160DEST_PATH_IMAGE055
则方程组式9的解为：
Figure 348297DEST_PATH_IMAGE056
式10。
S3具体为：通过对比式6和式10相等（存在极小偏差），判断接收机在历元k时捕获的信号为真；当式6和式10存在较大偏差时，判断接收机在历元k时捕获信号为欺骗信号。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：基于假设检验思想，假设历元k时接收机捕获的信号为真实信号；并基于历元k和k-1时刻接收机的位置信息，建立载波相位观测方程；根据所述载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在历元k与k-1时的载波时间差分方程；通过载波相位单差定位方法，确定k时接收机的定位坐标；
S2：通过对接收机历元k和k-1时刻获取的第j颗卫星信号所对应的载波相位观测方程进行差分，获得载波时间差分方程；再对第i颗卫星信号和第j颗卫星信号的载波时间差分值进行差分，即星间差分，得到载波相位双差观测方程；再求解线性化后的载波相位双差观测方程，确定k时接收机的定位坐标；
S3：比较S1中获取的定位坐标和S2中获取的定位坐标；当两个定位坐标相等时，则接收机在历元k和k-1时捕获的信号为真；当两个定位坐标不相等时，则接收机在历元k和k-1时捕获的信号为假。
2.根据权利要求1所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S1具体为：
S1.1：根据第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时的载波相位观测方程，获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程；
S1.2：将S1.1中的载波时间差分方程在历元k-1时的位置处进行泰勒展开，将载波时间差分方程线性化；运用最小二乘法求解线性化后的方程组，获得历元k时接收机的定位坐标。
3.根据权利要求2所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S1.1 具体为：
设第i颗卫星在观测历元k-1和观测历元k时，载波相位观测值分别为
Figure 503385DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 141040DEST_PATH_IMAGE002
，则有：
Figure 415026DEST_PATH_IMAGE003
式1
Figure 61908DEST_PATH_IMAGE004
式2
其中，
Figure 370530DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 179086DEST_PATH_IMAGE006
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的电离层延迟，
Figure 205948DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 125362DEST_PATH_IMAGE008
分别为第i颗卫星观测历元k与k-1时的对流层延迟，
Figure 678703DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 799106DEST_PATH_IMAGE010
分别为观测历元k与k-1时的接收机钟差，
Figure 906740DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 770790DEST_PATH_IMAGE012
分别为观测历元k与k-1时的卫星钟差，f为载波频率，
Figure 178638DEST_PATH_IMAGE013
为载波波长，
Figure 469942DEST_PATH_IMAGE014
和
Figure 64871DEST_PATH_IMAGE015
分别为观测历元k与k-1时的整周模糊度，
Figure 857247DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 994967DEST_PATH_IMAGE017
分别为观测历元k与k-1时的载波相位测量噪声，
Figure 581806DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 804977DEST_PATH_IMAGE019
为第i颗卫星观测历元k与k-1时卫星到接收机的几何距离；
当第i颗卫星在观测历元m时，m可等于k或k-1，且有：
Figure 401044DEST_PATH_IMAGE020
式3
其中，
Figure 127691DEST_PATH_IMAGE021
为卫星i的定位坐标向量，
Figure 885432DEST_PATH_IMAGE022
为接收机的定位坐标向量；
运用电离层延迟校正、对流层延迟校正、卫星钟差校正来校正载波相位测量值；根据式1和式2，可获得接收机对第i颗卫星信号在观测历元k与k-1时的载波时间差分方程为：
Figure 595899DEST_PATH_IMAGE023
式4
其中，
Figure 730077DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 453443DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 523030DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 579848DEST_PATH_IMAGE027
，c为光速。
4.根据权利要求3所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S1.2 具体为：
假设观测历元k时，接收机捕获的信号为真实信号，则观测历元k-1时，接收机捕获的信号也为真实信号，且接收机位置
Figure 393083DEST_PATH_IMAGE028
已知；将式4在观测历元k-1时的位置
Figure 953377DEST_PATH_IMAGE029
处线性化：
将
Figure 193866DEST_PATH_IMAGE030
在
Figure 737979DEST_PATH_IMAGE031
处泰勒展开，有：
Figure 948381DEST_PATH_IMAGE032
式5
其中，
Figure 769706DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 305730DEST_PATH_IMAGE031
为接收机在观测历元k-1时定位坐标；
Figure 212506DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 226599DEST_PATH_IMAGE035
设观测历元k时接收机可观测的卫星数为n，令
Figure 902430DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 609355DEST_PATH_IMAGE037
；通过式4和式5，运用最小二乘法求得历元k时接收机的定位坐标为：
Figure 3428DEST_PATH_IMAGE038
式6
其中：
Figure 555632DEST_PATH_IMAGE039
表示矩阵G的转置，
Figure 476183DEST_PATH_IMAGE040
中的上标“-1”表示矩阵的逆；
Figure 963796DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 704219DEST_PATH_IMAGE042
。
5.根据权利要求4所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S2具体为：
S2.1根据接收机对第i颗卫星信号与第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程，进行星间差分，获得载波相位双差观测方程；
S2.2将S2.1中的载波相位双差观测方程在历元k-1时的位置处泰勒展开，迭代求解线性化后的载波相位双差观测方程组，获得历元k时的定位坐标。
6.根据权利要求5所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S2.1具体为：
同理式4，可获得接收机对第j颗卫星信号在观测历元k-1和观测历元k时的载波时间差分方程为：
Figure 201060DEST_PATH_IMAGE043
式7
其中，
Figure 976118DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 759266DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 862351DEST_PATH_IMAGE026
，
Figure 21937DEST_PATH_IMAGE046
，c为光速；
通过式4和式7，对第i颗卫星的载波时间差分方程和第j颗卫星的载波时间差分方程再进行星间差分，得到载波相位双差观测方程：
Figure 526868DEST_PATH_IMAGE047
式8
其中，
Figure 746496DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 195932DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 34575DEST_PATH_IMAGE050
。
7.根据权利要求5所述的基于单接收机载波相位差分的GNSS欺骗干扰检测方法，其特征在于：步骤S2.2具体为：
设求得的接收机在观测历元k时的定位坐标为
Figure 790085DEST_PATH_IMAGE051
；将载波相位双差观测方程式8在观测历元k-1时的位置
Figure 790402DEST_PATH_IMAGE052
处线性化，求解线性化观测方程组：
Figure 992713DEST_PATH_IMAGE053
式9
其中，
Figure 228522DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 708045DEST_PATH_IMAGE055
则方程组式9的解为：
Figure 269477DEST_PATH_IMAGE056
式10。
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