CN114488205A - 使用监视消息检测gnss干扰 - Google Patents

使用监视消息检测gnss干扰 Download PDF

Info

Publication number
CN114488205A
CN114488205A CN202111230228.6A CN202111230228A CN114488205A CN 114488205 A CN114488205 A CN 114488205A CN 202111230228 A CN202111230228 A CN 202111230228A CN 114488205 A CN114488205 A CN 114488205A
Authority
CN
China
Prior art keywords
determining
target vehicles
messages
vehicle
gnss
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111230228.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王国庆
曹潇
叶萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN114488205A publication Critical patent/CN114488205A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/80—Jamming or countermeasure characterized by its function
    • H04K3/90—Jamming or countermeasure characterized by its function related to allowing or preventing navigation or positioning, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • 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
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • G01S19/215—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service issues related to spoofing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • 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
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/20—Countermeasures against jamming
    • H04K3/22—Countermeasures against jamming including jamming detection and monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/20—Countermeasures against jamming
    • H04K3/25—Countermeasures against jamming based on characteristics of target signal or of transmission, e.g. using direct sequence spread spectrum or fast frequency hopping
    • H04K3/255—Countermeasures against jamming based on characteristics of target signal or of transmission, e.g. using direct sequence spread spectrum or fast frequency hopping based on redundancy of transmitted data, transmission path or transmitting source
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/60—Jamming involving special techniques
    • H04K3/65—Jamming involving special techniques using deceptive jamming or spoofing, e.g. transmission of false signals for premature triggering of RCIED, for forced connection or disconnection to/from a network or for generation of dummy target signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K2203/00—Jamming of communication; Countermeasures
    • H04K2203/10—Jamming or countermeasure used for a particular application
    • H04K2203/22—Jamming or countermeasure used for a particular application for communication related to vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明题为使用监视消息检测GNSS干扰。在本发明的一些示例中，系统包括收发器，该收发器被配置为从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于该监视消息来确定该Y个目标载具的预测位置。该处理电路还被配置为基于稍后接收到的监视消息来确定该Y个目标载具的报告位置。该处理电路被进一步配置为确定该Y个目标载具中的X个目标载具的该相应预测位置与该相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生全球导航卫星系统干扰。

Description

使用监视消息检测GNSS干扰
技术领域
本公开涉及用于载具的全球导航卫星系统设备和监视通信。
背景技术
安装在载具上的全球导航卫星系统(GNSS)设备可经历无意干扰(例如，射频干扰)和/或有意干扰(例如，被发送假GNSS信号的恶意发射器欺骗)。接收干扰GNSS信号或欺骗GNSS信号的GNSS设备可能确定上面安装有GNSS设备的载具的不正确的位置。因此，如果GNSS设备基于干扰信号(例如，欺骗信号)而确定载具的不正确的位置，则载具上的其他系统诸如地形感知和警告系统及防撞系统更可能生成滋扰警报(例如，假警报)。
发明内容
一般来讲，本公开涉及使用监视消息检测全球导航卫星系统(GNSS)干扰(例如，欺骗)。本公开的系统可被配置为响应于确定来自至少一个载具的监视消息包括差异而确定已发生GNSS干扰。该系统可通过对监视消息执行测试来确定监视消息包括差异，其中示例性测试包括位置滤波、时间验证和范围验证。在一些示例中，该系统被配置为响应于确定从Y个载具中的X个载具接收到的监视消息包括差异而确定已发生GNSS干扰，其中X/Y大于阈值级别。
例如，该系统可被配置为通过以下方式实现位置滤波：基于从目标载具接收到的先前监视消息来确定目标载具的预测位置。该系统可被配置为通过确定报告位置与预测位置之间的差值大于阈值距离来检测GNSS干扰，其中报告位置基于第二监视消息，并且其中在连续秒中接收到第二监视消息和先前监视消息。附加地或另选地，该系统可被配置为通过确定自有载具与目标载具的报告位置之间的距离(例如，范围)来实现范围验证测试和/或时间验证测试。在范围验证测试中，该系统可基于监视消息的往返时间来确定至目标载具的估计范围并且确定估计范围是否大于可接受距离。在时间验证测试中，该系统可被配置为随后基于这些载具之间的距离来确定监视消息的往返时间的可接受时间窗口。该系统可被配置为响应于确定监视消息的往返时间在可接受时间窗口之外而检测GNSS干扰。
在一些示例中，系统包括收发器，该收发器被配置为从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于该监视消息来确定该Y个目标载具的预测位置。该处理电路还被配置为基于稍后接收到的监视消息来确定该Y个目标载具的报告位置。该处理电路被进一步配置为确定该Y个目标载具中的X个目标载具的该相应预测位置与该相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
在一些示例中，方法包括由收发器从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该方法还包括由收发器在接收第一组监视消息之后从Y个目标载具接收第二组监视消息。该方法还包括由处理电路基于第一组监视消息来确定Y个目标载具的预测位置。该方法包括由处理电路基于第二组监视消息来确定Y个目标载具的报告位置。该方法还包括由处理电路确定Y个目标载具中的X个目标载具的相应预测位置与相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该方法包括由处理电路响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
在一些示例中，系统包括收发器，该收发器被配置为从Y个目标载具接收监视消息，将一个或多个询问消息传输到Y个目标载具，并且从Y个目标载具接收一组回复消息，其中Y是大于2的整数。该系统还包括处理电路，该处理电路被配置为基于第一组监视消息来确定Y个目标载具的报告位置并且基于Y个目标载具的报告位置来确定Y个目标载具的第一组范围估计值。该处理电路还被配置为基于该一个或多个询问消息中的每个询问消息和该组回复消息中的每个相应消息的往返时间来确定Y个目标载具的第二组范围估计值。该处理电路被进一步配置为确定Y个目标载具中的X个目标载具的第一组范围估计值中的第一相应范围估计值与第二组范围估计值中的第二相应范围估计值之间的差值大于第二阈值距离。该处理电路被进一步配置为响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
本公开的一个或多个示例的细节在以下附图和说明书中阐述。其他特征、目的和优点将从描述、附图以及权利要求书中显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的一些示例的传输和接收监视消息的载具的概念框图。
图2是根据本公开的一些示例的包括处理电路、收发器和定位设备的系统的概念框图。
图3至图5是示出根据本公开的一些示例的用于确定已发生全球导航卫星系统干扰的示例性过程的流程图。
具体实施方式
下文将描述使用监视信号检测全球导航卫星系统(GNSS)干扰(例如，欺骗)的各种示例。干扰GNSS信号(例如，射频(RF)干扰信号和/或恶意假GNSS信号)可导致安装在载具上的系统确定载具的不正确的位置。随后载具可将监视消息传输到其他载具，其中传输的监视消息编码不正确的位置。
如本文所述，安装在自有载具上的系统可能能够基于从目标载具接收到的监视消息来检测自有载具和/或目标载具的GNSS干扰。例如，响应于确定监视消息包括预测结果与稍后监视消息之间的差异，该系统可被配置为确定自有载具和/或目标载具接收到干扰/欺骗GNSS信号。该系统可被配置为通过确定监视消息未通过诸如位置滤波、时间验证或范围验证的测试来检测监视消息中的差异。该系统可通过以下方式应用位置滤波：基于从目标载具接收到的监视消息中编码的数据来确定目标载具的预测未来位置。该系统可被配置为将预测位置与稍后监视消息中编码的最新报告位置进行比较。如果报告位置迅速改变(例如，报告位置跳变)，则该系统可确定监视消息包括差异。
附加地或另选地，该系统可被配置为通过以下方式应用时间验证：基于目标载具的报告位置来确定往返时间的可接受时间窗口。该系统可将询问消息传输到目标载具并且从目标载具接收回复消息。该系统可将询问消息和回复消息的往返时间与可接受时间窗口进行比较以确定目标载具的报告位置是否包括差异。附加地或另选地，该系统可被配置为通过以下方式执行范围验证：基于目标载具所报告的位置来确定第一范围估计值并且基于向目标载具发送的询问消息和从目标载具接收到的回复消息的往返时间来确定第二范围估计值。该系统可通过以下方式执行范围验证：通过确定第一范围估计值和第二范围估计值是否在公差内来确定报告位置是否包括差异。响应于确定从目标载具接收到的监视消息包括差异，该系统可被配置为确定自有载具和/或目标载具已接收到干扰GNSS信号(例如，欺骗GNSS信号)。
图1是根据本公开的一些示例的传输和接收监视消息110和170A-170N的载具100和160A-160N的概念框图。图1中所描绘的情形可包括任何数量的GNSS欺骗设备140、载具160A-160N和GNSS发射器180A-180N。图1还描绘了传输欺骗GNSS信号150的GNSS欺骗设备140以及传输定位信号190A-190N的GNSS发射器180A-180N。附加地或另选地，图1中所描绘的情形可包括可传输监视消息的非移动实体，诸如基站或交通控制系统。示例性交通控制系统包括空中交通控制器系统和自主载具交通管理系统。
尽管本公开描述了传输和接收监视消息的飞行器的示例，但是载具100和160A-160N中的每个载具可包括任何类型的载具。在一些示例中，载具100和160A-160N可以是飞行器，诸如无人航空载具、飞机、直升机和/或气象气球。载具100和160A-160N可以是空间载具(诸如卫星或宇宙飞船)、陆地载具(诸如汽车)和/或水载具(诸如轮船或潜艇)。载具100和160A-160N可以是有人载具或无人载具，诸如无人机、遥控载具、城市空中机动系统，或者具有机载飞行员或机组人员或不具有机载飞行员或机组人员的任何载具。术语“自有”表示自有载具100配备有被配置为确定已发生GNSS干扰的本公开的系统。
载具100和160A-160N可被配置为使用一个或多个通信协议来传输和接收监视消息110和170A-170N，该一个或多个通信协议诸如为空中防撞系统(TCAS)、广播式自动相关监视(ADS-B)、应答器协议、通用访问收发器(UAT)、自动识别系统(AIS)和/或任何其他类型的位置报告(包括汽车的报告协议)。例如，自有载具100可被配置为按如下形式发送监视消息：向载具160A-160N请求信息的询问消息、从载具160A-160N之一接收到的询问消息的回复消息和/或广播消息。
在一些示例中，询问消息是TCAS模式C询问消息。广播消息可以是自发消息，包括载具以例如规则间隔发送的位置和速度数据。同样，自有载具100可从载具160A-160N接收作为询问、回复和/或广播的监视消息。每个监视消息可编码预定义的频带内的数据，但在一些示例中监视消息可不携带或编码任何监视信息。在一些示例中，载具160A-160N所发送的监视消息可以是ADS-B消息和/或对自有载具100所发送的TCAS询问消息作出响应的应答器回复消息。
监视消息110和170A-170N中的每个监视消息可包括具有数据(诸如传输实体的位置和/或速度)的数据包或有效载荷，其中位置可包括载具的纬度、经度和高度。每个包中的数据还可包括信息诸如传输实体的出发地和目的地、航向和类型(例如，波音737、空客A320、福莱纳CL、福特F150、大疆精灵等)。监视消息110和170A-170N中的每个监视消息可以是周期性自发广播、询问消息和/或对询问消息的回复。
载具100上的定位设备可从GNSS发射器180A-180N接收定位信号190A-190N。GNSS发射器180A-180N在图1中被描绘为卫星，但GNSS发射器180A-180N可以是任何类型的GNSS发射器，诸如陆基发射器或另一种类型的空基发射器。载具100上的定位设备被配置为基于载具100所接收的定位信号190A-190N来确定载具100的位置。定位信号190A-190N可包括GNSS发射器180A-180N的位置数据以及GNSS发射器180A-180N进行传输的时间的时钟数据。GNSS发射器180A-180N之一的位置数据可包括GNSS发射器180A-180N中的相应一者的三个坐标。载具100上的定位设备可被配置为基于定位信号190A-190N中的位置数据和时钟数据来确定载具100的位置。
载具100和160A-160N上的定位设备可在接收定位信号190A-190N时经历干扰。例如，其他附近发射器可发射RF能量，该RF能量会无意地破坏如载具100和160A-160N所接收的定位信号190A-190N的能量。该干扰或破坏可以是窄带干扰和/或宽带干扰。定位信号190A-190N的破坏或干扰可导致载具100和160A-160N上的定位设备确定不正确的位置。
另外，GNSS欺骗设备140将假GNSS信号150传输到载具100和160A-160N，这可导致载具100和160A-160N上的定位设备确定不正确的位置。例如，如果载具100接收到欺骗GNSS信号150，则载具100上的定位设备可能无法将欺骗GNSS信号150识别为假的。类似地，如果载具100接收到无意干扰的信号，则载具100上的定位设备可能无法将GNSS信号识别为假的。因此，定位设备可确定载具100的不正确的位置。
载具100可包括用于评估GNSS信号190A-190N的完整性的接收器自主完整性监视器(RAIM)。然而，RAIM功能可能无法在所有示例中检测GNSS干扰，从而导致其他载具系统使用不正确的位置确定。载具100上的航空电子系统可确定例如载具100行驶得太靠近地面并且可基于载具100的位置的不正确确定而生成不准确警报。附加地或另选地，载具160A-160N中的一个或多个载具可能已接收到欺骗GNSS信号150，因此监视消息160A-160N中编码的数据可能不准确。
根据本公开的技术，载具100上的系统可被配置为使用从载具160A-160N中的一个或多个载具接收到的监视消息来确定是否有GNSS干扰。例如，该系统可响应于确定从载具160A接收到的监视消息170A包括差异而确定已发生GNSS干扰。该系统可基于该差异的性质来确定载具100和/或160A已接收到欺骗GNSS信号150。基于每个载具的位置以及哪些载具正在传输具有差异的监视消息，该系统可分离出哪些载具已接收到干扰GNSS信号。确定GNSS干扰的附加示例性细节描述于2018年11月27日提交的名称为“基于监视信号来检测假定位信号(Detecting False Positioning Signals Based on Surveillance Signals)”的共同转让的美国专利号10,137,863，该专利的全部内容以引用方式并入本文。
现有系统可在确定监视消息包含差异之后丢弃该消息。然而，载具100上的系统并非仅仅丢弃具有差异的消息，而是可被配置为使用有差异的消息来确定载具100和/或发射载具是否为GNSS欺骗设备140进行GNSS干扰的目标。现有系统可能能够利用软件升级或改造来实现本公开的技术。另外，本公开的系统可被配置为满足最低操作标准，因为一旦该系统已确定载具160上的定位设备已被欺骗，就可使用欺骗缓解技术。
附加地或另选地，该系统可被配置为设定该系统可确定已发生GNSS干扰的载具160A-160N的阈值百分比。载具100上的系统可响应于确定载具160A-160N的至少阈值百分比未通过本文所述测试(例如，位置滤波、时间验证、范围验证等)之一而确定发射载具已接收到干扰GNSS信号。例如，如果载具100上的系统正从总共Y个载具接收监视消息，则在Y个载具中的X个载具未通过该测试并且X除以Y大于阈值级别时，该系统可确定已发生GNSS干扰。
换句话讲，该系统可被配置为对范围内的发射载具160A-160N的总数进行计数，对未通过测试的载具160A-160N的数量进行计数，然后将这两个计数相除。使用阈值百分比可有助于识别和诊断仅一个载具具有含缺陷或误差而非GNSS干扰问题的监视收发器或定位设备的情形。响应于确定载具的阈值百分比未通过这些测试之一，该系统可被配置为抑制地形感知和警告系统或迫近警告系统所生成的警报，因为这种警报可基于载具100的位置的不准确确定。
图2是根据本公开的一些示例的包括处理电路210、收发器220和定位设备240的系统202的概念框图。在图2所示的示例中，系统202安装在载具200上。例如，系统202可安装在载具200的航空电子设备舱中。在图2所示的示例中，系统202包括存储器212、用户界面230和电源250。系统202包括通信信道204，这些通信信道连接系统202的部件，使得任何部件可被配置为与系统202的任何其他部件通信。系统202还可包括可选部件诸如惯性导航系统(INS)和传感器，尽管这些部件未在图2中示出。
处理电路210可被配置为使用例如到达时间差和/或多点定位技术并基于监视消息来确定载具200的位置。处理电路210还可被配置为响应于确定已发生GNSS干扰而经由收发器220和/或用户界面230输出警报或警告信号。例如，处理电路210可被配置为通过引起收发器220向其他载具和/或基站(例如，交通控制器)传输指示已发生GNSS干扰的消息来输出警告信号。处理电路210还可被配置为向飞行管理系统或行驶管理系统输出警报或警告信号。
附加地或另选地，处理电路210可被配置为通过引起用户界面230向载具200的操作员输出信息(例如，文本、视觉指示和/或音频)来输出警告信号。警告信号可包括关于哪些载具已发送包括差异的监视消息(如处理电路210所确定)的信息。警告信号还可包括关于有差异的监视消息的信息，包括预测位置、报告位置、可接受时间窗口、往返时间、范围估计值等等。
处理电路210可包括硬件、软件、固件或它们的任何组合的任何合适布置，以执行本文归属于处理电路210的技术。处理电路210的示例包括任一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或任何其他等效集成或分立逻辑电路，以及此类部件的任何组合。当处理电路210包括软件或固件时，处理电路210进一步包括用于存储和执行软件或固件的任何硬件，诸如一个或多个处理器或处理单元。
处理电路210可以通信地耦接到存储器212，该存储器被配置为存储数据。存储器212可包括任何易失性介质或非易失性介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器等。在一些示例中，存储器212可在处理电路210的外部(例如，可在其中容纳处理电路210的封装件的外部)。存储器212可被配置为存储未通过监视消息的测试而得出已发生GNSS干扰的确定的、载具的百分比的一个或多个阈值级别。存储器212可被配置为存储用于确定报告位置在离预测位置的可接受范围之外的一个或多个阈值距离和/或阈值距离确定算法。存储器212可被配置为进一步存储用于确定往返时间指示监视消息中的差异的可接受时间窗口和/或可接受时间窗口确定算法。存储器212可被配置为还经由用户界面230和/或收发器220存储警报信号、警告信号和/或其他输出。
收发器220被配置为经由天线222从其他载具和非移动发射器接收监视消息。收发器220可包括ADS-B收发器、TCAS收发器、应答器和/或任何其他类型的发射器和/或接收器。在一些示例中，收发器220传输向其他载具请求数据的询问消息。然后收发器220等待从其他载具接收一个或多个回复消息。天线222可包括一个或多个天线元件，诸如集成到电路板上的贴片天线、顶帽天线、相控阵天线和/或任何其他类型的天线元件。
定位设备240被配置为确定载具200的位置或定位。在一些示例中，载具200可包括用于冗余和交叉校验的两个或更多个定位设备。定位设备240可包括卫星导航设备，诸如被配置为接收来自卫星和其他发射器的定位信号的GNSS。GNSS的一个示例是全球定位系统(GPS)。在一些示例中，定位设备240被配置为将所接收的定位信号递送到处理电路210，该处理电路可被配置为确定载具200的位置。处理电路210可被配置为通过确定定位设备240已接收到干扰信号和/或通过确定目标载具已接收到干扰信号来检测GNSS干扰。
在系统202包括INS的示例中，INS可被配置为确定载具200的速度和/或取向。为了确定载具200的取向，INS可被配置为确定载具200的俯仰、翻滚和偏航。在一些示例中，INS还可以使用航位推算来确定载具200的相对位置。系统202还可包括传感器，诸如一个或多个加速度计(角加速度计和/或线性加速度计)、一个或多个陀螺仪、一个或多个磁性传感器、一个或多个速度传感器和/或测高仪。这些传感器中的一些传感器或全部传感器，诸如一个或多个加速度计和/或一个或多个陀螺仪，可为INS的一部分或可向INS提供数据。
图3至图5是示出根据本公开的一些示例的用于确定已发生GNSS干扰的示例性过程的流程图。参考图1所示的安装在载具100上的系统描述图3至图5的示例性过程，但其他部件可举例说明类似的技术。
图3描绘了用于实现位置滤波以确定监视消息是否包括差异的过程。图4描绘了用于执行时间验证以确定监视消息是否包括差异的过程。图5描绘了用于实现位置滤波和时间验证或范围验证以确定监视消息是否包括差异的过程。执行范围验证测试可包括在使用两个监视协议(例如，TCAS和ADS-B)时从测地坐标转换为球面坐标。
图3至图5的技术可用于检测载具160A-160N中的任何载具的报告位置或往返时间的跳变或漂移。位置跳变是与载具行驶时发生的变化不同的位置突变，诸如在不到一或两秒内超过一、二或三千米的跳变。位置漂移是远离载具的实际位置或轨道的位置渐变。例如，当载具160A相对于GNSS欺骗设备140移动时，如载具160A上的定位设备所确定的载具160A的位置的误差可逐渐改变，其中该误差由欺骗信号150引起。
被配置为实现图3至图5中所描绘的任何过程的系统可驻留在监视设备、定位设备、地形感知系统、碰撞感知系统、防撞系统、导航系统、行驶管理系统和/或迫近警告系统中。在一些示例中，该系统可被配置为实现上列功能中的两个或更多个功能，诸如组合的地形感知警告系统和近地警告系统，其可任选地与例如TCAS设备组合。因此，被配置为实现图3至图5中所描绘的任何过程的系统可驻留在与地形感知警告系统、近地警告系统、监视设备和/或定位设备相同的外壳中，并且这些系统可集成在公共处理电路中和/或跨单独处理电路分布。
在图3的示例中，载具100上的系统基于从目标载具160A接收到的第一监视消息来确定目标载具160A的预测位置(300)。来自目标载具160A的第一监视消息(例如，监视消息170A)可包括指示目标载具160A的位置和速度(例如，速率和方向)的数据。在一些示例中，载具100上的系统被配置为基于从载具160A接收到的监视消息来确定载具160A的位置、速度和行驶方向，载具100上的系统可被配置为通过将载具160A的速度矢量例如经由滤波或使用数据融合技术从原始测量值向外绘制或外推到未来来预测载具160A的未来位置。预测位置可表示载具160A预期将在特定持续时间之后定位的地方，假设载具160A的速度矢量保持恒定或基于从载具160A接收到的监视消息中指示的机动来改变。在载具160A每五秒传输一次监视消息的示例中，预测位置可表示载具160A预期将在下一次传输时(例如，在五秒之后)定位的地方。
在图3的示例中，载具100上的系统基于在接收到第一监视消息之后从目标载具160A接收到的第二监视消息来确定目标载具160A的报告位置(302)。第二监视消息可包括指示在载具160A传输第二监视消息时目标载具160A的位置的数据。在一些示例中，第一监视消息和第二监视消息是广播消息，诸如以规则间隔传输的两个ADS-B消息。
在图3的示例中，载具100上的系统响应于确定预测位置与报告位置之间的差值大于阈值距离来确定已发生GNSS干扰(304)。该系统可将阈值距离确定为预测位置周围的半径，该半径表示可接受误差范围。该系统可被配置为基于载具160A的速度以及第一监视消息和第二监视消息之间的时间来确定阈值距离。例如，当载具160A的速度增加时，该系统可被配置为确定更长阈值距离，其在TCAS协议中被称为“相关窗口”。此外，当监视消息之间的时间增加时，该系统可被配置为确定更长阈值距离。该系统可被配置为实现卡尔曼滤波或α-β滤波以确定执行图3的流程图中所示的技术。
该系统可被配置为实现对从载具160A接收到的每个监视消息的位置滤波。另选地，该系统可被配置为以预先确定的速率(例如，每秒一次或每三秒一次)实现位置滤波。该系统可被配置为还响应于确定来自载具160A或另一个载具的监视消息具有差异而增加实现载具160A的位置滤波的速率。
响应于确定载具160A的报告位置与预测位置之间的差值小于阈值距离，载具100上的系统可被配置为针对将在未来接收到的下一个监视消息来更新预测位置。响应于确定载具160A的报告位置与预测位置之间的差值大于阈值距离，载具100上的系统可被配置为确定已发生GNSS干扰。附加地或另选地，该系统可被配置为在发射载具的至少阈值百分比(例如，Y个目标载具中的X个目标载具)具有离预测位置至少阈值距离的报告位置时确定已发生GNSS干扰。
附加地或另选地，载具100上的系统可使用在载具100和160A之间传播的监视消息的往返时间来验证载具160A所报告的位置。响应于确定报告位置未通过验证，该系统可被配置为确定已发生GNSS干扰。在图4的示例中，载具100上的系统基于目标载具160A在例如监视消息170A中报告的位置来确定第一范围估计值(400)。来自目标载具160A的监视消息170A编码目标载具160A的位置数据。基于载具160A的该位置数据和载具100的位置(例如，使用定位设备确定)，该系统可被配置为确定载具100和160A之间的距离(例如，从载具100到载具160A的范围)的估计值。对于时间验证测试而言，该系统可将从载具100到载具160A的该范围估计值乘以2(就往返行程而言)并且除以监视信号的传播速度(例如，光速)以确定预测往返时间。该系统可被配置为加上载具160A所传输的回复消息的预期延迟的时间。该系统还可被配置为确定包括预期往返时间的可接受时间窗口。例如，如果预期往返时间是一百微秒，则该系统可将可接受时间窗口确定为包括从九十微秒到一百一十微秒的范围。
在图4的示例中，载具100上的系统在第一时间将第一监视消息传输到目标载具160A(402)并且在第二时间从目标载具160A接收第二监视消息(404)。第一监视消息可以是向载具160A请求回复的询问消息，并且第二监视消息可以是响应于询问消息的回复消息。在一些示例中，该系统基于第一时间和第二时间之间的差值来确定从载具100到载具160A的第二范围估计值(406)，具体方式是将该时间差乘以传播速度并且除以2。该系统还可减去目标载具160A上的收发器在回复询问消息时的延迟的时间。第一时间和第二时间之间的差值被称为回复消息的到达时间，尽管时间差还包括询问消息的传播时间并且可包括载具160A上的收发器所引入的任何延迟。
在图4的示例中，载具100上的系统响应于确定第一范围估计值和第二范围估计值之间的差值大于阈值距离来确定已发生GNSS干扰(406)。附加地或另选地，该系统可被配置为将往返时间与可接受时间窗口进行比较以确定是否已发生GNSS干扰。
在一些示例中，该系统可被配置为在载具的至少阈值百分比的范围估计值的差值大于阈值距离时确定已发生GNSS干扰。附加地或另选地，该系统可被配置为在载具的至少阈值百分比具有基于载具所报告的位置来确定的可接受时间窗口之外的时间差时确定已发生GNSS干扰。除了用于检测GNSS干扰之外，图4所示的验证技术还可用于为安全关键的应用(诸如防撞系统)验证报告位置。
图4描绘了范围和传播时间用于验证载具160A的报告位置的用途的示例。附加地或另选地，载具100上的系统可被配置为使用监视消息170A的方位或到达角来验证载具160A的报告位置。例如，该系统可响应于确定载具160A的报告位置在载具100以东但到达角或方位指示载具160A在载具100以西而确定监视消息170A的差异。在一些示例中，该系统可被配置为使用单个监视消息中报告的位置和到达角，基于单个监视消息来确定第一方位估计值和第二方位估计值。附加地或另选地，该系统可被配置为通过例如将笛卡尔坐标转换为方位和范围，基于第一监视消息中报告的位置来确定第一方位估计值。在一些示例中，该系统可被配置为以第二监视消息的到达角确定第二方位估计值。第一监视消息可以是广播消息(例如，ADS-B消息)，并且第二监视消息可以是回复消息(例如，响应于TCAS询问的应答器回复消息)。
在图5的示例中，载具100上的系统确定载具100上的收发器的范围内是否存在至少Y个载具(500)。该系统可被配置为确定范围内是否存在至少Y个载具，其中Y是整数，诸如1、2、3、4、5或任何其他整数。该系统可被配置为在范围内存在足够数量的载具以作出是否已发生GNSS干扰的合理确定时实现图5所示的技术。
在图5的示例中，响应于确定范围内存在至少Y个载具，载具100上的系统确定目标载具的阈值百分比是否未通过位置滤波(502)。图3中描绘了位置滤波的一个示例，其中该系统确定报告位置是否充分接近基于先前报告的位置来确定的预测位置。阈值百分比可以是Y个载具中的X或W个载具或具体百分比(例如，50％、60％、65％、70％、75％、80％、90％或100％)。在一些示例中，阈值百分比大于百分之五十、大于百分之六十、大于百分之七十或大于百分之八十。
在图5的示例中，响应于确定目标载具的小于阈值百分比未通过位置滤波，载具100上的系统确定目标载具160A-160N的阈值百分比是否未通过时间验证或范围验证(504)。该系统可被配置为使用相对于图4所述的技术来执行时间验证或范围验证或时间验证。附加地或另选地，该系统可被配置为通过将目标载具160A-160N中的每个目标载具的报告位置与目标载具160A-160N中的相应一个目标载具的往返时间进行比较来执行时间验证或范围验证或时间验证。
尽管图5将位置滤波(502)描绘为在时间验证或范围验证(504)之前执行，但步骤502和504的次序可颠倒。另外，用于位置滤波的阈值百分比可与用于时间验证或范围验证的阈值百分比相同或不同。在第一实例中，Y个目标载具中的X个目标载具可未通过位置滤波但通过时间验证或范围验证，而在第二实例中，Y个目标载具中的W个目标载具可未通过时间验证或范围验证但通过位置滤波。因此，实现这两个测试可有助于检测GNSS干扰的实例。
响应于确定载具160A-160N的阈值百分比未通过位置滤波，或响应于确定载具160A-160N的阈值百分比未通过时间验证或范围验证，载具100上的系统确定已发生GNSS干扰(506)。该系统可通过以下方式作出该确定：确定载具100和/或载具160A-160N中的一些或所有载具已从GNSS欺骗设备140接收到欺骗GNSS信号150或已接收到无意干扰GNSS信号。
响应于确定载具160A-160N的小于阈值百分比未通过位置滤波并且载具160A-160N的小于阈值百分比未通过时间验证或范围验证，载具100上的系统返回到范围内是否存在足够载具的确定(500)。该系统还可被配置为针对通过位置滤波或验证的载具来更新位置滤波。未通过验证或滤波的报告位置可不用于更新位置滤波。
通过实现诸如位置滤波和验证的测试，载具100上的系统可交叉校验载具160A-160N所报告的位置。如果该报告位置未通过任何交叉校验，则该系统可确定其中报告该位置的监视消息包括差异。然而，在载具100接收到干扰GNSS信号150但发射目标载具尚未接收到任何干扰GNSS信号的示例中，该报告位置可为准确的。因此，即使该系统确定监视消息具有差异，差异的源也可在载具100的估计位置中，如载具100上的定位设备所确定。该系统可在位置滤波、时间验证和范围验证中使用载具100的估计位置，使得即使目标载具160A-160N尚未接收到欺骗信号150或其他干扰GNSS信号，欺骗信号150或其他干扰GNSS信号也可引起载具100确定监视消息170A-170N包括差异。
以下编号的实施例示出了本公开的一个或多个方面。
实施例1。方法包括由收发器从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该方法还包括由收发器在接收第一组监视消息之后从Y个目标载具接收第二组监视消息。该方法还包括由处理电路基于第一组监视消息来确定Y个目标载具的预测位置。该方法包括由处理电路基于第二组监视消息来确定Y个目标载具的报告位置。该方法还包括由处理电路确定Y个目标载具中的X个目标载具的相应预测位置与相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该方法包括由处理电路响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
实施例2。一种方法包括由收发器从目标载具接收第一监视消息。该方法还包括由收发器在接收第一监视消息之后从目标载具接收第二监视消息。该方法还包括由处理电路基于第一监视消息来确定目标载具的预测位置。该方法包括由处理电路基于第二监视消息来确定目标载具的报告位置。该方法还包括由处理电路确定目标载具的预测位置与报告位置之间的差值大于阈值距离。该方法包括由处理电路响应于确定预测位置与报告位置之间的差值大于阈值距离而确定已发生GNSS干扰。
实施例3。一种方法包括由收发器从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数，由收发器将一个或多个询问消息传输到Y个目标载具，并且由收发器从Y个目标载具接收一组回复消息。该方法还包括由处理电路基于第一组监视消息来确定Y个目标载具的报告位置。该方法还包括由处理电路基于Y个目标载具的报告位置来确定Y个目标载具的第一组范围估计值。该方法包括由处理电路基于该一个或多个询问消息中的每个询问消息和该组回复消息中的每个相应消息的往返时间来确定Y个目标载具的第二组范围估计值。该方法还包括由处理电路确定Y个目标载具中的W个目标载具的第一组范围估计值中的第一相应范围估计值与第二组范围估计值中的第二相应范围估计值之间的差值大于阈值距离。该方法还包括响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
实施例4。一种方法包括由收发器从目标载具接收第一监视消息，由收发器将询问消息传输到目标载具，并且由收发器从目标载具接收回复消息。该方法还包括由处理电路基于第一监视消息来确定目标载具的报告位置。该方法还包括由处理电路基于目标载具的报告位置来确定目标载具的第一范围估计值。该方法包括由处理电路基于询问消息和回复消息的往返时间来确定目标载具的第二范围估计值。该方法还包括由处理电路确定目标载具的第一范围估计值与第二范围估计值之间的差值大于阈值距离。该方法还包括响应于确定第一范围估计值和第二范围估计值之间的差值大于阈值距离而确定已发生GNSS干扰。
实施例5。根据前述实施例的任何组合所述的方法。
实施例6。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定在第一实例中已发生GNSS干扰而输出警告信号。
实施例7。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定在第二实例中尚未发生GNSS干扰而抑制输出警告信号。
实施例8。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括基于Y个目标载具的报告位置来确定Y个目标载具的第一组方位估计值。
实施例9。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括基于该组回复消息中的每个相应消息的到达角来确定Y个目标载具的第二组方位估计值。
实施例10。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括基于第二组监视消息中的每个相应消息的到达角来确定Y个目标载具的第二组方位估计值。
实施例11。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括确定Y个目标载具中的Z个目标载具的第一组方位估计值中的第一相应方位估计值与第二组方位估计值中的第二相应方位估计值之间的差值大于阈值角度。
实施例12。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定Z除以Y大于第三阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第二实例。
实施例13。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括接收GNSS信号并且基于GNSS信号来确定该系统的位置。
实施例14。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定定位设备接收到干扰GNSS信号。
实施例15。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定定位设备接收到干扰GNSS信号。
实施例16。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括响应于确定Z除以Y大于第三阈值级别而确定定位设备接收到干扰GNSS信号。
实施例17。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，其中确定目标载具的预测位置包括确定目标载具的当前位置、速度和行驶方向。
实施例18。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，其中确定目标载具的预测位置包括使用卡尔曼滤波或α-β滤波，基于目标载具的当前位置、速度和行驶方向来确定预测位置。
实施例19。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括由处理电路实现地形感知和警告系统。
实施例20。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，该方法还包括由处理电路实现近地警告系统。
实施例21。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，其中接收监视消息包括接收ADS-B消息。
实施例22。根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法，其中收发器和处理电路安装在自有载具上。
实施例23。一种包括收发器和处理电路的系统，该系统被配置为执行根据前述实施例或它们的任何组合所述的方法。
实施例24。一种系统包括收发器，该收发器被配置为从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于该监视消息来确定该Y个目标载具的预测位置。该处理电路还被配置为基于稍后接收到的监视消息来确定该Y个目标载具的报告位置。该处理电路被进一步配置为确定该Y个目标载具中的X个目标载具的该相应预测位置与该相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
实施例25。一种系统包括收发器，该收发器被配置为从目标载具接收第一监视消息和第二监视消息。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于第一监视消息来确定目标载具的预测位置。该处理电路还被配置为基于第二监视消息来确定目标载具的报告位置。该处理电路被进一步配置为确定目标载具的预测位置与报告位置之间的相应差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定目标载具的预测位置与报告位置之间的相应差值大于阈值距离而确定已发生GNSS干扰。
实施例26。一种系统包括收发器，该收发器被配置为从Y个目标载具接收监视消息，其中Y是大于2的整数。该收发器还被配置为将一个或多个询问消息传输到Y个目标载具并且从Y个目标载具接收一组回复消息。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于第一组监视消息来确定Y个目标载具的报告位置。该处理电路还被配置为基于Y个目标载具的报告位置来确定Y个目标载具的第一组范围估计值。该处理电路被进一步配置为基于该一个或多个询问消息中的每个询问消息和该组回复消息中的每个相应消息的往返时间来确定Y个目标载具的第二组范围估计值。该处理电路被配置为确定Y个目标载具中的W个目标载具的第一组范围估计值中的第一相应范围估计值与第二组范围估计值中的第二相应范围估计值之间的差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定已发生GNSS干扰。
实施例27。一种系统包括收发器，该收发器被配置为从目标载具接收第一监视消息，将询问消息传输到目标载具，并且从目标载具接收回复消息。该系统包括处理电路，该处理电路被配置为基于第一监视消息来确定目标载具的报告位置。该处理电路还被配置为基于目标载具的报告位置来确定目标载具的第一范围估计值。该处理电路被进一步配置为基于询问消息和回复消息的往返时间来确定目标载具的第二范围估计值。该处理电路被配置为确定第一范围估计值与第二范围估计值之间的差值大于阈值距离。该处理电路被配置为响应于确定第一范围估计值与第二范围估计值之间的差值大于阈值距离而确定已发生GNSS干扰。
实施例28。根据实施例23至26或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为响应于确定在第一实例中已发生GNSS干扰而输出警告信号。
实施例29。根据实施例23至27或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为响应于确定在第二实例中尚未发生GNSS干扰而抑制输出警告信号。
实施例30。根据实施例23至28或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为基于Y个目标载具的报告位置来确定Y个目标载具的第一组方位估计值。
实施例31。根据实施例23至29或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为基于该组回复消息中的每个相应消息的到达角来确定Y个目标载具的第二组方位估计值。
实施例32。根据实施例23至30或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为基于第二组监视消息中的每个相应消息的到达角来确定Y个目标载具的第二组方位估计值。
实施例33。根据实施例23至31或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为确定Y个目标载具中的Z个目标载具的第一组方位估计值中的第一相应方位估计值与第二组方位估计值中的第二相应方位估计值之间的差值大于阈值角度。
实施例34。根据实施例23至32或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为响应于确定Z除以Y大于第三阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第二实例。
实施例35。根据实施例23至33或它们的任何组合所述的系统，该系统还包括定位设备，该定位设备被配置为接收GNSS信号并且基于GNSS信号来确定该系统的位置。
实施例36。根据实施例23至34或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定定位设备接收到干扰GNSS信号。
实施例37。根据实施例23至35或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被配置为确定目标载具的当前位置、速度和行驶方向。
实施例38。根据实施例23至36或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为使用卡尔曼滤波或α-β滤波，基于目标载具的当前位置、速度和行驶方向来确定目标载具的预测位置。
实施例39。根据实施例23至37或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为实现地形感知和警告系统。
实施例40。根据实施例23至38或它们的任何组合所述的系统，其中该处理电路被进一步配置为实现近地警告系统。
实施例41。根据实施例23至39或它们的任何组合所述的系统，其中该收发器被配置为接收ADS-B消息。
实施例42。根据实施例23至40或它们的任何组合所述的系统，其中该收发器被配置为接收TCAS询问消息。
实施例43。根据实施例23至41或它们的任何组合所述的系统，其中该收发器被配置为接收应答器消息。
实施例44。根据实施例23至42或它们的任何组合所述的系统，其中该系统被配置为安装在自有载具上。
实施例45。一种设备包括其上存储有可执行指令的计算机可读介质，该可执行指令被配置为可由处理电路执行以使该处理电路执行根据实施例1至实施例22或它们的任何组合所述的方法。
实施例46。一种系统，该系统包括用于执行根据实施例1至实施例22或它们的任何组合所述的方法步骤中的每个方法步骤的装置。
本公开已将功能归属于载具100和200，系统202、处理电路210、存储器212、收发器220和定位设备240可包括集成电路、分立逻辑电路、模拟电路的任何组合。例如，处理电路210可包括一个或多个处理器。在一些示例中，载具100和200、系统202、处理电路210、存储器212、收发器220和定位设备240可包括多个部件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC或一个或多个FPGA以及其他分立或集成逻辑电路和/或模拟电路的任何组合。本公开中所述的技术还可编码于非暂态计算机可读存储介质，诸如耦接到载具100和200、系统202、处理电路210、存储器212、收发器220和定位设备240的存储器。术语“非暂态”可以指示存储介质不体现在载波或传播信号中。在某些示例中，非暂态存储介质可以存储可随时间变化的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。
已描述了本公开的各种示例。设想了所述系统、操作或功能的任何组合。这些示例和其他示例在以下权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，所述系统包括：
收发器，所述收发器被配置为：
从Y个目标载具接收第一组监视消息，其中Y是大于2的整数；以及
在接收所述第一组监视消息之后从所述Y个目标载具接收第二组监视消息；和
处理电路，所述处理电路被配置为：
基于所述第一组监视消息来确定所述Y个目标载具的预测位置；
基于所述第二组监视消息来确定所述Y个目标载具的报告位置；
确定所述Y个目标载具中的X个目标载具的所述相应预测位置与所述相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离；以及
响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生全球导航卫星系统(GNSS)干扰。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理电路被配置为：
响应于确定在第一实例中已发生GNSS干扰而输出警告信号；以及
响应于确定在第二实例中尚未发生GNSS干扰而抑制输出所述警告信号。
3.根据权利要求1或2所述的系统，
其中所述阈值距离是第一阈值距离，
其中所述处理电路被配置为通过以下方式确定已发生所述GNSS干扰：响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第一实例，并且
其中所述收发器被配置为：
将一个或多个询问消息传输到所述Y个目标载具；以及
从所述Y个目标载具接收一组回复消息，并且
其中所述处理电路被进一步配置为：
基于所述Y个目标载具的所述报告位置来确定所述Y个目标载具的第一组范围估计值；
基于所述一个或多个询问消息中的每个询问消息和所述一组回复消息中的每个相应消息的往返时间来确定所述Y个目标载具的第二组范围估计值；
确定所述Y个目标载具中的W个目标载具的所述第一组范围估计值中的第一相应范围估计值与所述第二组范围估计值中的第二相应范围估计值之间的差值大于第二阈值距离；以及
响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第二实例。
4.根据权利要求1或2所述的系统，
其中所述处理电路被配置为通过以下方式确定已发生所述GNSS干扰：响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第一实例，
其中所述收发器被配置为：
将一个或多个询问消息传输到所述Y个目标载具；以及
从所述Y个目标载具接收一组回复消息，并且
其中所述处理电路被进一步配置为：
基于所述Y个目标载具的所述报告位置来确定所述Y个目标载具的第一组方位估计值；
基于所述一组回复消息中的每个相应消息的到达角来确定所述Y个目标载具的第二组方位估计值；
确定所述Y个目标载具中的W个目标载具的所述第一组方位估计值中的第一相应方位估计值与所述第二组方位估计值中的第二相应方位估计值之间的差值大于阈值角度；以及
响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第二实例。
5.根据权利要求1或2所述的系统，
其中所述处理电路被配置为通过以下方式确定已发生所述GNSS干扰：响应于确定X除以Y大于第一阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第一实例，
其中所述处理电路被进一步配置为：
基于所述Y个目标载具的所述报告位置来确定所述Y个目标载具的第一组方位估计值；
基于所述第二组监视消息中的每个相应消息的所述第二到达角来确定所述Y个目标载具的第二组方位估计值；
确定所述Y个目标载具中的W个目标载具的所述第一组方位估计值中的第一相应方位估计值与所述第二组方位估计值中的第二相应方位估计值之间的差值大于阈值角度；以及
响应于确定W除以Y大于第二阈值级别而确定已发生GNSS干扰的第二实例。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，所述系统还包括定位设备，所述定位设备被配置为接收GNSS信号并且基于所述GNSS信号来确定所述系统的位置，
其中所述处理电路被配置为响应于确定X除以Y大于所述阈值级别而确定所述定位设备接收到干扰GNSS信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述处理电路被配置为通过以下方式确定所述Y个目标载具的所述预测位置：
确定所述Y个目标载具中的每个目标载具的相应当前位置、相应速度和相应行驶方向；以及
使用卡尔曼滤波或α-β滤波，基于所述Y个目标载具中的每个目标载具的所述相应当前位置、所述相应速度和所述相应行驶方向来确定所述相应预测位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述处理电路被配置为：
实现地形感知和警告系统；或者
实现近地警告系统。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，
其中所述收发器被配置为通过接收第一组广播式自动相关监视(ADS-B)消息来接收所述第一组监视消息，并且
其中所述收发器被配置为通过接收第二组ADS-B消息来接收所述第二组监视消息。
10.一种方法，所述方法包括：
由收发器从Y个目标载具接收第一组监视消息，其中Y是大于2的整数；
由所述收发器在接收所述第一组监视消息之后从所述Y个目标载具接收第二组监视消息；
由处理电路基于所述第一组监视消息来确定所述Y个目标载具的预测位置；
由所述处理电路基于所述第二组监视消息来确定所述Y个目标载具的报告位置；
由所述处理电路确定所述Y个目标载具中的X个目标载具的所述相应预测位置与所述相应报告位置之间的相应差值大于阈值距离；以及
由所述处理电路响应于确定X除以Y大于阈值级别而确定已发生全球导航卫星系统(GNSS)干扰。
CN202111230228.6A 2020-10-26 2021-10-21 使用监视消息检测gnss干扰 Pending CN114488205A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/080,419 US11585942B2 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Detection of GNSS interference using surveillance messages
US17/080,419 2020-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114488205A true CN114488205A (zh) 2022-05-13

Family

ID=78536016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111230228.6A Pending CN114488205A (zh) 2020-10-26 2021-10-21 使用监视消息检测gnss干扰

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11585942B2 (zh)
EP (1) EP3989464A1 (zh)
CN (1) CN114488205A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117687048A (zh) * 2023-12-12 2024-03-12 中国民用航空总局第二研究所 一种监视信息欺骗的防御方法及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12019169B2 (en) * 2020-09-02 2024-06-25 Honeywell International Inc. Systems and methods for monitoring navigational systems
EP4084430A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-02 Aptiv Technologies Limited Safety system for vehicle chassis sensors
US20220373333A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 The Boeing Company Vehicle position verification

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7570214B2 (en) 1999-03-05 2009-08-04 Era Systems, Inc. Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance
EP2506032B1 (en) * 2008-06-18 2013-10-02 Saab Ab Validity check of vehicle position information
EP2603814B1 (en) 2010-08-10 2014-05-28 Aviation Communication & Surveillance Systems, LLC Method for providing spoof detection
US9218741B2 (en) 2012-04-06 2015-12-22 Saab-Sensis Corporation System and method for aircraft navigation based on diverse ranging algorithm using ADS-B messages and ground transceiver responses
US9185516B2 (en) 2012-05-21 2015-11-10 Qualcomm Incorporated Radio frequency interference awareness assistance data
US9476962B2 (en) 2013-05-02 2016-10-25 The Boeing Company Device, system and methods using angle of arrival measurements for ADS-B authentication and navigation
US10495759B2 (en) 2014-02-13 2019-12-03 The Mitre Corporation GPS spoofing detection techniques
US9910160B2 (en) 2014-11-24 2018-03-06 The Boeing Company Detecting and removing spoofing signals
US10001546B2 (en) 2014-12-02 2018-06-19 Sita Information Networking Computing Uk Limited Apparatus for monitoring aircraft position
EP3154046B1 (en) * 2015-10-05 2021-12-08 The Boeing Company System and method for verifying ads-b messages
US10739466B2 (en) 2016-02-10 2020-08-11 Raytheon Company Mitigation of spoofer satellite signals
CN105929416B (zh) 2016-04-13 2018-11-27 中国民航大学 基于gnss完好性信息的ads-b自主式防欺骗方法
EP3258456B1 (en) 2016-06-14 2018-08-15 The Boeing Company System and method to protect the privacy of ads-b messages
ES2870669T3 (es) 2016-12-16 2021-10-27 Thales Man & Services Deutschland Gmbh Método y estación base de ADS-B para validar información de posición contenida en un mensaje de señales espontáneas ampliadas de modo S (ADS-B) desde una aeronave
US10901093B2 (en) 2017-01-11 2021-01-26 Aireon Llc Position validation
US10408942B2 (en) 2017-01-30 2019-09-10 The Boeing Company Systems and methods to detect GPS spoofing
US10137863B2 (en) 2017-03-23 2018-11-27 Honeywell International Inc. Detecting false positioning signals based on surveillance signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117687048A (zh) * 2023-12-12 2024-03-12 中国民用航空总局第二研究所 一种监视信息欺骗的防御方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US11585942B2 (en) 2023-02-21
EP3989464A1 (en) 2022-04-27
US20230017616A1 (en) 2023-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10457249B2 (en) Detecting false positioning signals based on surveillance signals
US11585942B2 (en) Detection of GNSS interference using surveillance messages
CN108306670B (zh) 用于验证包含在ads-b中的位置信息的方法和ads-b基站
CN109147398B (zh) 一种机载防撞系统目标监视跟踪性能优化方法
US5596332A (en) Aircraft location and identification system
EP2136221B1 (en) Validity check of vehicle position information transmitted over a time-synchronized data link
US8610619B2 (en) Validity check of vehicle position information
US10054941B1 (en) Systems and methods for regulating the location of an unmanned aerial system (UAS)
EP3438702B1 (en) Position reporting for vehicles
US11555911B2 (en) Interference limiting for surveillance messages
JP6544415B2 (ja) 衛星測位利用車両用制御システムの制御方法
US7551120B1 (en) Method and a system for filtering tracks originating from several sources and intended for several clients to which they are supplied
EP2904421B1 (en) Improved method and device for estimating a distance
US11442140B1 (en) Determining a location of a vehicle using received surveillance signals
EP4303852A1 (en) Radio frequency interference database for vehicle navigation planning
US20240013663A1 (en) Radio frequency interference database for vehicle navigation planning
EP4266287A1 (en) Ads-b validation using directional antenna
RU2809930C1 (ru) Интегрированный комплекс бортового оборудования беспилотного летательного аппарата
Eftekari Emerging Navigation Technologies for Upper Class E Traffic Management (ETM)
Contarino Independent Authentication of ADS-B and Transponder Equipped Aircraft Location using a Tri-Band Avionic
Huang Trilateration-based localization algorithm for ADS-B radar systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination