CN115189749B - 一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卫星导航干扰领域，公开了一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法，本地控制单元利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；远程干扰单元，用于解析接收到的指令并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号；本发明提供了一种基于北斗短报文通信的远程控制卫星导航干扰方式和装置，可实现远程操作和控制，使用灵活方便，适用于各种场合，尤其是人员操作不便、无网络通信和有线连接的特定场景下。本发明通过北斗短报文功能实现远程控制和操作，可实现在北斗RDSS服务区内的任意地点控制对目标实施干扰的能力。

Description

一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法
技术领域
本发明属于卫星导航干扰技术领域，尤其涉及一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法。
背景技术
目前，卫星导航定位终端广泛用于军事和国民经济社会的各个领域，是进行导航、定位与授时的基础装置。卫星导航干扰源是一种产生并发射卫星导航干扰信号的装置，包括欺骗干扰和压制干扰，可使目标卫星导航终端设备无法定位或者产生错误的位置、速度、时间信息，在某些特定场合和领域具有重要应用，比如重点场所的安保、反恐、黑飞整治等。
传统的卫星导航干扰源只能本地或者通过网线进行控制使用，且操作比较复杂，需要专业操作人员现场值守，在某些特定场合使用困难或者不方便。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的卫星导航干扰源控制只能本地或者通过网线进行控制使用，且操作复杂，需要专业操作人员现场值守，在某些特定场合使用困难或者不方便，无法应用于无网络通信和有线连接的特定场景下。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法。
本发明是这样实现的，一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统包括：
本地控制单元，用于利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；
远程干扰单元，用于接收并解析本地控制单元发送的指令，根据解析得到的参数，生成并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号；利用干扰监测天线对发射的卫星导航干扰信号强度进行监测，将监测得到的信号强度、远程干扰单元的运行状态等信息通过北斗RDSS一体机利用北斗短报文发送给本地控制单元。
进一步，所述本地控制单元包括：
上位机，用于生成发送控制指令，接受远程控制干扰源主机的反馈信息；
RDSS指挥机，用于发送、接受北斗短报文信息；
RDSS天线，用于收发北斗RDSS信号；
所述远程干扰单元包括：
远程控制干扰源主机、GNSS接收天线、干扰监测天线、干扰发射天线、RDSS一体机；
远程控制干扰源主机，内部主要包括供电单元、信号处理板卡、功率放大器等部件，用于解析上位机发送的指令，产生相应频点、样式、强度的卫星导航干扰信号；
GNSS同步天线，用于接收远程控制干扰源主机位置的实时真实卫星导航星历，进行远程控制干扰源星历同步；
干扰发射天线，用于发射干扰信号；
干扰监测天线，用于接收干扰发射天线发射的信号，用于监测信号是否发出以及所发信号的强度。
进一步，所述控制指令包括：建立连接、开始运行、卫星导航干扰参数修改、停止运行、断开连接。
本发明的另一目的在于提供一种应用于所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括：
利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS一体机接收；解析接收到的指令并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号。
进一步，所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括以下步骤：
步骤一，通过上位机设置干扰模式，并设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数；
步骤二，将所述干扰模式相对应的远程控制相关参数和开始运行指令同时发出；
步骤三，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态信息；若上位机未收到反馈的状态信息，则重发命令。
在步骤二中，上位机控制软件的界面，比较集成化，参数设置和指令发出基本都是进行选择和确认，上位机控制软件界面进行参数设置包括：
①选择或者添加场景；
②选择需要干扰的信号频段；
③选择干扰模式(压制/欺骗)；
④选择干扰的频点选择干扰样式并设定干扰参数；
⑤设置干扰功率；
⑥设置干扰开关为ON；
⑦击开始运行即可完成指令发出。
进一步，所述干扰模式包括：压制模式、欺骗模式。
进一步，所述设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数包括：
当为压制干扰模式时，所述远程控制相关参数包括：干扰样式、信号频点、相应频点的功率大小；干扰样式包括单音/多音、调幅、调频、扫频、噪声、脉冲、数字调制等；信号频点包括L1、L2、L5、B1、B2、B3、E1、E5等。
当为欺骗干扰模式时，所述远程控制相关参数还包括：设定的位置、速度、方位及时间绝对值或相对拉偏值。
进一步，所述运行状态信息包括：发射功率、远程控制单元接收到的卫星个数以及其他信息。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
本发明通过北斗短报文功能实现远程控制和操作，可实现在北斗RDSS服务区内的任意地点控制对目标实施干扰的能力。
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
本发明提供了一种基于北斗短报文通信的远程控制卫星导航干扰方式和装置，可实现远程操作和控制，使用灵活方便，适用于各种场合，尤其是人员操作不便、无网络通信和有线连接的特定场景下。
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：本发明的技术方案转化后可提供一种易于部署、固定安装且无需值守的、可在重点场所的安保等场合实现应用的远程控制卫星导航干扰源系统产品，具有一定商业价值。
本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：本发明提供了一种基于北斗短报文通信的远程控制卫星导航干扰方式和装置，可实现远程操作和控制，使用灵活方便，适用于各种场合，尤其是解决了在人员操作不便、无网络通信、无线连接等特定场景下进行卫星导航干扰的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统原理图；
图2是本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统结构示意图；
图3是本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法；
图中：1、本地控制单元；2、远程干扰单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
如图1所示，本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统包括：
第1步，首先在本地控制单元的上位机上操作控制软件，设置远程控制单元的北斗ID地址，然后点击建立连接；
第2步，本地控制单元通过北斗指挥机及RDSS天线发送与远程干扰单元建立连接的短报文；
第3步，远程干扰单元收到第2步中本地控制单元发送的短报文后，开始按一定的频率(取决于北斗短报文卡的通信等级，一般为60s)定时向本地控制单元通过北斗RDSS一体机发送自己接收到的GNSS卫星颗数、当前的运行状态等信息；
第4步，本地控制单元收到远程控制单元发来的状态信息，将相关信息显示在上位机控制软件上，操作者可以判断已成功建立连接；
第5步，新建或者选择干扰场景(干扰场景包括提前预设好的干扰样式、频点和功率等)；
第6步，根据需要修改干扰场景中的干扰参数：如选择频点为L1和B3，干扰样式为压制+欺骗，在B3频点压制，压制方式选宽带调制，功率设置为+5dBm，L1频点欺骗，欺骗的虚假位置设置为(20°N，100°E)，功率为-10dBm。
第7步，本地控制单元的上位机会自动根据上一步的操作，生成包括了各种干扰参数的指令，然后变成加密后的北斗短报文信息；
第8步，点击确认，本地控制单元会通过指挥机和RDSS天线发送生成的短报文；
第9步，远程干扰单元通过RDSS一体机接收到北斗短报文后，进行解析；
第10步，远程干扰单元主机根据解析得到的干扰参数，生成GNSS干扰信号(B3频点5dBm的宽带压制信号和L1频点-10dBm的欺骗信号)，通过干扰发射天线发出，对相关GNSS设备实施干扰；
第11步，干扰监测天线监测干扰发射天线发出的GNSS干扰信号强度；
第12步，远程干扰单元将设备运行情况、发射的GNSS干扰信号强度(第11步监测得到)等信息压缩为1条北斗短报文，通过RDSS一体机按一定周期发送至本地控制单元；同第3步。
第13步，本地控制单元收到远程干扰单元发来的短报文，解析后得到远程干扰单元的运行状态，将其显示在上位机软件界面相应位置。
第14步，操作人员根据需要，可更改GNSS干扰参数，比如在上位机软件上修改B3频点信号的压制干扰功率为+8dBm，点击确定；
第15步，本地控制单元和远程干扰单元重复7～13步的动作；
第16步，如已完成相关工作，需要停止干扰，在上位机软件界面点击停止干扰，本地控制单元生成停止干扰的指令；
第17步，本地控制单元通过北斗指挥机及RDSS天线发送停止干扰的短报文；
第18步，远程干扰单元收到停止干扰的短报文后，停止干扰，并向本地控制单元反馈停止干扰的状态；
第19步，本地控制单元收到反馈信息，显示干扰已停止；
第20步，本地控制单元在上位机软件界面选择发送断开连接的指令；
第21步，远程干扰单元收到断开连接的指令后不再向本地控制单元进行状态反馈；
第22步，本次任务结束。
图2所示，本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统包括：
本地控制单元1，用于利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；
远程干扰单元2，用于接收并解析本地控制单元发送的指令，根据解析得到的参数，生成并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号；利用干扰监测天线对发射的卫星导航干扰信号强度进行监测，将监测得到的信号强度、远程干扰单元的运行状态等信息通过北斗RDSS一体机利用北斗短报文发送给本地控制单元。
本发明实施例提供的本地控制单元1包括：
上位机，用于生成发送控制指令，接受远程控制干扰源主机的反馈信息；
RDSS指挥机，用于发送、接受北斗短报文信息；
RDSS天线，用于收发北斗RDSS信号；
所述远程干扰单元2包括：
远程控制干扰源主机、GNSS接收天线、干扰监测天线、干扰发射天线、RDSS一体机；
远程控制干扰源主机，内部主要包括供电单元、信号处理板卡、功率放大器等部件，用于解析上位机发送的指令，产生相应频点、样式、强度的卫星导航干扰信号；
GNSS同步天线，用于接收远程控制干扰源主机位置的实时真实卫星导航星历，进行远程控制干扰源星历同步；
干扰发射天线，用于发射干扰信号；
干扰监测天线，用于接收干扰发射天线发射的信号，用于监测信号是否发出以及所发信号的强度。
所述控制指令包括：建立连接、开始运行、卫星导航干扰参数修改、停止运行、断开连接。
本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括：
利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；解析接收到的指令并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号。
如图3所示，本发明实施例提供的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括以下步骤：
S101，通过上位机设置干扰模式，并设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数；
S102，将所述干扰模式相对应的远程控制相关参数和开始运行指令同时发出；
S103，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态信息；若上位机未收到反馈的状态信息，则重发命令。
本发明实施例提供的干扰模式包括：压制模式、欺骗模式。
在步骤S102，中，上位机控制软件的界面，比较集成化，参数设置和指令发出基本都是进行选择和确认，上位机控制软件界面进行参数设置包括：
选择或者添加场景；
选择需要干扰的信号频段；
选择干扰模式(压制/欺骗)；
选择干扰的频点选择干扰样式并设定干扰参数；
设置干扰功率；
设置干扰开关为ON；
点击开始运行即可完成指令发出。
本发明实施例提供的设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数包括：
当为压制干扰模式时，所述远程控制相关参数包括：干扰样式、信号频点、相应频点的功率大小；
当为欺骗干扰模式时，所述远程控制相关参数还包括：设定的位置、速度、方位及时间绝对值或相对拉偏值。
本发明实施例提供的运行状态信息包括：发射功率、远程控制单元接收到的卫星个数以及其他信息。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：
本发明公开了一种基于北斗短报文通信的远程控制卫星导航干扰源的装置。
远程控制卫星导航干扰源分为远程干扰单元和本地控制单元两部分，通过北斗短报文功能实现远程控制和操作，可实现在北斗RDSS服务区内的任意地点控制对目标实施干扰的能力。
远程干扰单元含1个RDSS用户机、若干个(按需配置，一般可配置2或4个)定向发射天线、1个GNSS接收天线、1个检测天线等，本地控制单元含1台上位机、1台指挥机及指挥机天线等。
干扰方式包括压制、欺骗等，北斗短报文通信一般只支持70个字符的通信容量，通过压缩指令长度并加密，令每条指令少于70个字符。控制指令包括：建立连接、开始运行、停止运行、断开连接等。
通过上位机设置干扰模式以及相关参数，和开始运行指令一并发出，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态。如上位机未收到反馈的状态信息，可重发命令。反馈的状态信息包括发射功率、远程控制单元接收到的卫星个数等信息。
远程控制的相关参数包括干扰样式、信号频点、相应频点的功率大小，在欺骗干扰时还包括设定的位置、速度、方位及时间绝对值或相对拉偏值。
系统原理框图：
系统由两部分组成，分别为远程干扰单元和本地控制单元组成，其中本地控制单元由上位机(含本地控制单元软件)、指挥机、指挥机天线组成；远程干扰单元由远程控制干扰源主机、RDSS用户机、GNSS接收天线、干扰监测天线、干扰发射天线等组成。
通过本地控制软件的UI界面选择需要发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送到RDSS用户机接收，远程控制单元解析接收到的指令并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号。
系统各个部分的作用：
上位机：产生发送控制指令，接受远程控制干扰源主机的反馈信息。
RDSS指挥机：发送和接受北斗短报文信息。
RDSS天线：收发北斗RDSS信号
远程控制干扰源主机：解析上位机发送的指令，产生相应频点、样式、强度的卫星导航干扰信号
GNSS同步天线：用于远程控制干扰源星历同步
干扰发射天线：发射干扰信号
二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用的应用实施例。
本发明的应用实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法。
本发明的应用实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法。
本发明的应用实施例提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其单元可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统，其特征在于，所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统包括：
本地控制单元，用于利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；
远程干扰单元，用于接收并解析本地控制单元发送的指令，根据解析得到的参数，生成并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号；利用干扰监测天线对发射的卫星导航干扰信号强度进行监测，将监测得到的信号强度、远程干扰单元的运行状态信息通过北斗RDSS一体机利用北斗短报文发送给本地控制单元。
2.如权利要求1所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统，其特征在于，所述本地控制单元包括：
上位机，用于生成发送控制指令，接受远程控制干扰源主机的反馈信息；
RDSS指挥机，用于发送、接受北斗短报文信息；
RDSS天线，用于收发北斗RDSS信号；
所述远程干扰单元包括：
远程控制干扰源主机、GNSS接收天线、干扰监测天线、干扰发射天线、RDSS一体机；
远程控制干扰源主机，内部主要包括供电单元、信号处理板卡、功率放大器等部件，用于解析上位机发送的指令，产生相应频点、样式、强度的卫星导航干扰信号；
GNSS同步天线，用于接收远程控制干扰源主机位置的实时真实卫星导航星历，进行远程控制干扰源星历同步；
干扰发射天线，用于发射干扰信号；
干扰监测天线，用于接收干扰发射天线发射的信号，用于监测信号是否发出以及所发信号的强度；
所述控制指令包括：建立连接、开始运行、卫星导航干扰参数修改、停止运行、断开连接。
3.一种应用于如权利要求1所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统的基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，其特征在于，所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括：
利用人机交互界面选择待发送的信号类型或场景，自动编码并通过RDSS指挥机的短报文发送至RDSS用户机接收；解析接收到的指令并发送相应样式和功率大小的卫星导航干扰信号。
4.如权利要求3所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，其特征在于，所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法包括以下步骤：
步骤一，通过上位机设置干扰模式，并设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数；
步骤二，将所述干扰模式相对应的远程控制相关参数和开始运行指令同时发出；
步骤三，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态信息；若上位机未收到反馈的状态信息，则重发命令。
5.如权利要求4所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，其特征在于，所述干扰模式包括：压制模式、欺骗模式。
6.如权利要求4所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，其特征在于，所述设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数包括：
当为压制干扰模式时，所述远程控制相关参数包括：干扰样式、信号频点、相应频点的功率大小；干扰样式包括单音/多音、调幅、调频、扫频、噪声、脉冲、数字调制等；信号频点包括L1、L2、L5、B1、B2、B3、E1、E5；
当为欺骗干扰模式时，所述远程控制相关参数还包括：设定的位置、速度、方位及时间绝对值或相对拉偏值。
7.如权利要求4所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法，其特征在于，所述运行状态信息包括：发射功率、远程控制单元接收到的卫星个数以及其他信息。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求3-7任意一项所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法如下步骤：
步骤一，通过上位机设置干扰模式，并设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数；
步骤二，将所述干扰模式相对应的远程控制相关参数和开始运行指令同时发出；
步骤三，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态信息；若上位机未收到反馈的状态信息，则重发命令。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求3-7任意一项所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源方法如下步骤：
步骤一，通过上位机设置干扰模式，并设定与所述干扰模式相对应的远程控制相关参数；
步骤二，将所述干扰模式相对应的远程控制相关参数和开始运行指令同时发出；
步骤三，远程控制单元接收并解析指令后开始工作并反馈运行状态信息；若上位机未收到反馈的状态信息，则重发命令。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1-2任意一项所述基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统。
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