CN115390101A - 干扰欺骗信号识别方法、装置、设备、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种干扰欺骗信号识别方法、装置、设备、系统及存储介质，涉及卫星授时技术领域。所述方法是在获取导航卫星信号后，根据所述导航卫星信号，在信号和数据层面上从载噪比维度、伪距抖动维度、相关峰维度、本地载波频率准确性维度和导航电文完备性维度中的任意组合，来综合判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，若未发现异常信号，则可确定所述导航卫星信号为正常信号，以便挑选该正常信号进行卫星授时，如此可使卫星授时接收设备能够具备检测室外导航卫星信号是否含有干扰信号或欺骗信号的能力，避免受到导航欺骗或干扰设备的应用影响。

Description

干扰欺骗信号识别方法、装置、设备、系统及存储介质

技术领域

本发明属于卫星授时技术领域，具体涉及一种干扰欺骗信号识别方法、装置、设备、系统及存储介质。

背景技术

卫星授时主要是指卫星导航系统的授时。卫星导航系统虽然是一种导航定位系统，但导航定位的基本原理是时间同步，因此，卫星导航系统也具有授时功能，并且是目前应用最广的授时系统。现有的卫星导航系统主要有美国的全球定位系统（GPS，GlobalPositioning System）、俄罗斯的全球导航卫星系统（GLONASS，GLObalnayaNAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema）、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统。

但是，传统的卫星授时接收设备并不具备检测室外导航卫星信号是否含有干扰信号或欺骗信号的能力，而随着导航欺骗或干扰设备的广泛应用，势必会对之前部署的授时设备产生影响，如位置欺骗和时间欺骗，特别是时间欺骗在很多严重依赖卫星基准时间的行业会产生严重的灾难，因此如何对接收到的室外导航卫星信号进行干扰欺骗信号识别，以便挑选正常信号进行卫星授时，是本领域技术人员亟需研究的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种干扰欺骗信号识别方法、装置、授时保护设备、授时系统、计算机设备及计算机可读存储介质，用以解决现有卫星授时接收设备无法检测室外卫星导航信号是否含有干扰信号或欺骗信号的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种干扰欺骗信号识别方法，包括：

获取导航卫星信号；

根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（E）中的任意组合：

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号；

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差；

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星；

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号；

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号；

当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

基于上述发明内容，提供了一种多维度检测识别干扰欺骗信号的新方案，即在获取导航卫星信号后，根据所述导航卫星信号，在信号和数据层面上从载噪比维度、伪距抖动维度、相关峰维度、本地载波频率准确性维度和导航电文完备性维度中的任意组合，来综合判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，若未发现异常信号，则可确定所述导航卫星信号为正常信号，以便挑选该正常信号进行卫星授时，如此可使卫星授时接收设备能够具备检测室外导航卫星信号是否含有干扰信号或欺骗信号的能力，避免受到导航欺骗或干扰设备的应用影响。此外，所述方法还具有检测覆盖面全和检测深度广的优点，并可以对导航干扰、转发欺骗、生成式欺骗和侵入式欺骗等进行检测识别，便于实际应用和推广。

在一个可能的设计中，根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，还包括有如下并行方式：

判断所述导航卫星信号的接收功率与室外卫星信号的预先标定接收功率之比是否大于十分贝，若是，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号。

在一个可能的设计中，根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，还包括有如下并行方式：

根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的时间连续性检测结果或秒脉冲时间抖动性检测结果，然后若发现该至少一颗卫星中的某颗卫星的对应时间连续性大于一秒或者对应连续两次秒脉冲的时间抖动超过两百纳秒，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号。

在一个可能的设计中，针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号，包括：

针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值低于负十分贝，则确定对应信号为干扰信号，而若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值超过五分贝，则确定对应信号为欺骗信号。

在一个可能的设计中，所述预设距离阈值为50米，所述预设准确度阈值为1E-10。

第二方面，提供了一种干扰欺骗信号识别装置，包括有依次通信连接的信号获取单元、信号判断单元和信号确定单元；

所述信号获取单元，用于获取导航卫星信号；

所述信号判断单元，用于根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（E）中的任意组合：

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号；

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差；

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星；

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号；

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号；

所述信号确定单元，用于当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

第三方面，提供了一种授时保护设备，包括有室外卫星天线、信号识别模块、信号模拟模块、切换模块和控制模块，其中，所述室外卫星天线分别连接所述信号识别模块的输入端和所述切换模块的第一输入端，所述信号模拟模块的输出端连接所述切换模块的第二输入端，所述信号识别模块的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述切换模块的受控端；

所述室外卫星天线，用于接收导航卫星信号，并将所述导航卫星信号传送至所述信号识别模块和所述切换模块的所述第一输入端；

所述信号识别模块，用于执行如第一方面或第一方面中任意可能设计所述的干扰欺骗信号识别方法，得到所述导航卫星信号是否为正常信号的识别结果，并将所述识别结果传送至所述控制模块；

所述信号模拟模块，用于模拟生成与真实导航卫星信号相近的仿真导航卫星信号，并将所述仿真导航卫星信号传送至所述切换模块的所述第二输入端；

所述控制模块，用于在所述识别结果表示所述导航卫星信号为正常信号时，控制所述切换模块的所述第一输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述导航卫星信号，否则控制所述切换模块的所述第二输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述仿真导航卫星信号。

第四方面，提供了一种授时系统，包括有授时设备和连接所述授时设备的至少一个授时终端，还包括有如第三方面所述的授时保护设备，其中，所述授时保护设备的输出端连接所述授时设备的输入端。

第五方面，提供了一种计算机设备，包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意可能设计所述的干扰欺骗信号识别方法。

第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意可能设计所述的干扰欺骗信号识别方法。

第七方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面或第一方面中任意可能设计所述的干扰欺骗信号识别方法。

上述方案的有益效果：

（1）本发明创造性提供了一种多维度检测识别干扰欺骗信号的新方案，即在获取导航卫星信号后，根据所述导航卫星信号，在信号和数据层面上从载噪比维度、伪距抖动维度、相关峰维度、本地载波频率准确性维度、导航电文完备性维度、信号功率维度、时间连续性维度和秒脉冲抖动维度中的任意组合，来综合判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，若未发现异常信号，则可确定所述导航卫星信号为正常信号，以便挑选该正常信号进行卫星授时，如此可使卫星授时接收设备能够具备检测室外导航卫星信号是否含有干扰信号或欺骗信号的能力，避免受到导航欺骗或干扰设备的应用影响；

（2）在授时保护设备及授时系统中，由于是在识别结果表示导航卫星信号为正常信号时，输出所述导航卫星信号，否则输出仿真导航卫星信号，可保证在任何情况下，下一级授时设备都能正常使用下传的导航卫星信号进行授时（也即对下一级授时设备的输入来说是无感知的），从而阻止灾难性后果的发生；

（3）还具有检测覆盖面全和检测深度广的优点，并可以对导航干扰、转发欺骗、生成式欺骗和侵入式欺骗等进行检测识别，便于实际应用和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的干扰欺骗信号识别方法的流程示意图。

图2为本申请实施例提供的干扰欺骗信号识别装置的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的授时保护设备的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的授时系统的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一和第二等等来描述各种对象，但是这些对象不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个对象和另一个对象。例如可以将第一对象称作第二对象,并且类似地可以将第二对象称作第一对象，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A、单独存在B或者同时存在A和B等三种情况；又例如，A、B和/或C，可以表示存在A、B和C中的任意一种或他们的任意组合；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A或者同时存在A和B等两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例：

如图1所示，本实施例第一方面提供的所述干扰欺骗信号识别方法，可以但不限于由具有一定计算资源的计算机设备执行，例如由授时设备或个人计算机（PersonalComputer，PC，指一种大小、价格和性能适用于个人使用的多用途计算机；台式机、笔记本电脑到小型笔记本电脑和平板电脑以及超级本等都属于个人计算机）等电子设备执行。如图1所示，所述干扰欺骗信号识别方法，可以但不限于包括有如下步骤S1～S3。

S1.获取导航卫星信号。

在所述步骤S1中，所述导航卫星信号可以但不限于通过室外卫星天线常规接收得到。

S2.根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（G）中的任意组合。

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号。

在所述方式（A）中，所述解调解扩处理为现有常规的信号处理方式。前述的载噪比是用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度，通常记作CNR或者C/N(dB)；高的载噪比可以提供更好的网络接收率、更好的网络通信质量以及更好的网络可靠率；载噪比即卫星功率与噪声功率之比，也可以理解为信噪比。由于在短时间内卫星信号的载波不可能波动3db以上，因此可基于室外卫星信号的预先标定载噪比，通过与所述各个卫星信号的载噪比进行比较，可以较为准确地判定所述各个卫星信号是否为干扰信号或欺骗信号。详细的，针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号，包括但不限于有：针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值低于负十分贝，则确定对应信号为干扰信号，而若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值超过五分贝，则确定对应信号为欺骗信号。

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差。

在所述方式（B）中，所述伪距及方差分布的具体计算方式为现有常规方式。由于在真实环境下，伪距抖动几乎是小于10米的，如果存在一定门限卫星数的伪距抖动超过50米，即可以认定为存在欺骗信号，即所述预设距离阈值为50米。此外，所述第一预设数目阈值可以举例为2。

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星。

在所述方式（C）中，所述相关峰（Correlation Band）是一组具有相互依存和佐证关系的吸收峰，其得到的具体方式为现有常规方式。由于在卫星跟踪以后，一般相关出来只会存在一个相关峰(其具有最大相关值)，如果存在多径信号，才会存在2个或以上的相关峰，因此可以基于前述方式（C）来确定是否存在欺骗信号。此外，所述第二预设数目阈值可以举例为2。

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号。

在所述方式（D）中，所述载波环路跟踪质量的具体得到方式为现有常规方式。由于载波环路是本地载波与卫星载波通过锁相环路进行锁定，而卫星的载波频率准确度可以到1E-12，一般接收机锁定后，接收机本地的载波频率准确度可以到1E-11左右，如果恶化到1E-10，则可以认定为受到干扰，即所述预设准确度阈值为1E-10。

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号。

在所述方式（E）中，所述导航电文完备性检查结果的具体得到方式为现有常规方式。由于正常卫星信号的导航电文都是非常标准的，因此可以基于前述方式（E）来确定是否存在欺骗信号。

（F）判断所述导航卫星信号的接收功率与室外卫星信号的预先标定接收功率之比是否大于十分贝，若是，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号。

在所述方式（F）中，由于卫星信号到达地面功率可以计算得知，因此所述室外卫星信号的预先标定接收功率可以基于常规方式标定得到，例如利用模拟转换器ADC（Analog-to-Digital Converter）采集室外信号并标定室外导航卫星信号的接收功率。

（G）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的卫星时间连续性检测结果或秒脉冲时间抖动性检测结果，然后若发现该至少一颗卫星中的某颗卫星的对应卫星时间连续性大于一秒或者对应连续两次秒脉冲的时间抖动超过两百纳秒，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号。

在所述方式（G）中，所述卫星时间连续性检测结果或所述秒脉冲时间抖动性检测结果的具体得到方式为现有常规方式。由于卫星接收机按照1秒的输出间隔，每次输出的时间信息递增1秒，如果中途出现前后间隔不为1秒，则必有错误的欺骗信号；以及由于PPS（Pulse Per Second，中文解释为秒脉冲）对于一般接收机而言，都是小于100纳秒的，如果抖动超过2倍（即200纳秒），则可认定周围存在欺骗信号。

S3.当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

由此基于前述步骤S1～S3所描述的干扰欺骗信号识别方法，提供了一种多维度检测识别干扰欺骗信号的新方案，即在获取导航卫星信号后，根据所述导航卫星信号，在信号和数据层面上从载噪比维度、伪距抖动维度、相关峰维度、本地载波频率准确性维度、导航电文完备性维度、信号功率维度、时间连续性维度和秒脉冲抖动维度中的任意组合，来综合判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，若未发现异常信号，则可确定所述导航卫星信号为正常信号，以便挑选该正常信号进行卫星授时，如此可使卫星授时接收设备能够具备检测室外导航卫星信号是否含有干扰信号或欺骗信号的能力，避免受到导航欺骗或干扰设备的应用影响。此外，所述方法还具有检测覆盖面全和检测深度广的优点，并可以对导航干扰、转发欺骗、生成式欺骗和侵入式欺骗等进行检测识别，便于实际应用和推广。

如图2所示，本实施例第二方面提供了一种实现第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法的虚拟装置，包括有依次通信连接的信号获取单元、信号判断单元和信号确定单元；

所述信号获取单元，用于获取导航卫星信号；

所述信号判断单元，用于根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（E）中的任意组合：

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号；

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差；

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星；

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号；

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号；

所述信号确定单元，用于当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

本实施例第二方面提供的前述装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法，于此不再赘述。

如图3所示，本实施例第三方面提供了一种应用第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法的实体设备，包括有室外卫星天线、信号识别模块、信号模拟模块、切换模块和控制模块，其中，所述室外卫星天线分别连接所述信号识别模块的输入端和所述切换模块的第一输入端，所述信号模拟模块的输出端连接所述切换模块的第二输入端，所述信号识别模块的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述切换模块的受控端；

所述室外卫星天线，用于接收导航卫星信号，并将所述导航卫星信号传送至所述信号识别模块和所述切换模块的所述第一输入端；

所述信号识别模块，用于执行如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法，得到所述导航卫星信号是否为正常信号的识别结果，并将所述识别结果传送至所述控制模块；

所述信号模拟模块，用于模拟生成与真实导航卫星信号相近的仿真导航卫星信号，并将所述仿真导航卫星信号传送至所述切换模块的所述第二输入端；

所述控制模块，用于在所述识别结果表示所述导航卫星信号为正常信号时，控制所述切换模块的所述第一输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述导航卫星信号，否则控制所述切换模块的所述第二输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述仿真导航卫星信号。

本实施例第三方面提供的前述设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法，于此不再赘述。此外，所述信号模拟模块可基于现有模拟仿真算法来模拟生成与真实导航卫星信号相近的仿真导航卫星信号，以及由于是在识别结果表示导航卫星信号为正常信号时，输出所述导航卫星信号，否则输出仿真导航卫星信号，可保证在任何情况下，下一级授时设备都能正常使用下传的导航卫星信号进行授时（也即对下一级授时设备的输入来说是无感知的），从而阻止灾难性后果的发生。

如图4所示，本实施例第四方面提供了一种应用第三方面所述的授时保护设备的实体系统，包括有授时设备和连接所述授时设备的至少一个授时终端，还包括有如第三方面所述的授时保护设备，其中，所述授时保护设备的输出端连接所述授时设备的输入端。

本实施例第四方面提供的前述系统的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第三方面所述的授时保护设备，于此不再赘述。

如图5所示，本实施例第五方面提供了一种执行如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法的计算机设备，包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法。具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器（Random-Access Memory，RAM）、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、闪存（Flash Memory）、先进先出存储器（First Input First Output，FIFO）和/或先进后出存储器（First Input Last Output，FILO）等等；所述处理器可以但不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器。此外，所述计算机设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。

本实施例第五方面提供的前述计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法，于此不再赘述。

本实施例第六方面提供了一种存储包含如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法的指令的计算机可读存储介质，即所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法。其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等计算机可读存储介质，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。

本实施例第六方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法，于此不再赘述。

本实施例第七方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面所述的干扰欺骗信号识别方法。其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干扰欺骗信号识别方法，其特征在于，包括：

获取导航卫星信号；

根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（E）中的任意组合：

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号；

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差；

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星；

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号；

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号；

当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

2.如权利要求1所述的干扰欺骗信号识别方法，其特征在于，根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，还包括有如下并行方式：

判断所述导航卫星信号的接收功率与室外卫星信号的预先标定接收功率之比是否大于十分贝，若是，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号。

3.如权利要求1所述的干扰欺骗信号识别方法，其特征在于，根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，还包括有如下并行方式：

根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的时间连续性检测结果或秒脉冲时间抖动性检测结果，然后若发现该至少一颗卫星中的某颗卫星的对应时间连续性大于一秒或者对应连续两次秒脉冲的时间抖动超过两百纳秒，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号。

4.如权利要求1所述的干扰欺骗信号识别方法，其特征在于，针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号，包括：

针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值低于负十分贝，则确定对应信号为干扰信号，而若发现对应的载噪比与室外卫星信号的预先标定载噪比的比值超过五分贝，则确定对应信号为欺骗信号。

5.如权利要求1所述的干扰欺骗信号识别方法，其特征在于，所述预设距离阈值为50米，所述预设准确度阈值为1E-10。

6.一种干扰欺骗信号识别装置，其特征在于，包括有依次通信连接的信号获取单元、信号判断单元和信号确定单元；

所述信号获取单元，用于获取导航卫星信号；

所述信号判断单元，用于根据所述导航卫星信号，判断所述导航卫星信号中是否存在包含有干扰信号和/或欺骗信号的异常信号，具体包括有如下并行方式（A）～（E）中的任意组合：

（A）根据所述导航卫星信号，得到经解调解扩处理后的至少一个卫星信号，然后针对所述至少一个卫星信号中的各个卫星信号，根据室外卫星信号的预先标定载噪比与对应的载噪比的对比结果，判断对应信号是否为干扰信号或欺骗信号；

（B）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的伪距及方差分布，然后若发现该至少一颗卫星中的第一卫星的数目大于第一预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第一卫星是指对应的伪距抖动大于预设距离阈值的卫星，所述伪距抖动是指伪距的方差；

（C）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的相关峰，然后若发现该至少一颗卫星中的第二卫星的数目大于第二预设数目阈值，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号，其中，所述第二卫星是指对应有两个以上相关峰的卫星；

（D）根据所述导航卫星信号，得到载波环路跟踪质量，然后若发现所述载波环路跟踪质量中的本地载波的频率准确度低于预设准确度阈值，则确定所述导航卫星信号中存在干扰信号；

（E）根据所述导航卫星信号，得到与至少一颗卫星对应的导航电文完备性检查结果，然后若发现该至少一颗卫星中存在导航电文完备性异常的卫星，则确定所述导航卫星信号中存在欺骗信号；

所述信号确定单元，用于当发现所述导航卫星信号中不存在异常信号时，确定所述导航卫星信号为正常信号。

7.一种授时保护设备，其特征在于，包括有室外卫星天线、信号识别模块、信号模拟模块、切换模块和控制模块，其中，所述室外卫星天线分别连接所述信号识别模块的输入端和所述切换模块的第一输入端，所述信号模拟模块的输出端连接所述切换模块的第二输入端，所述信号识别模块的输出端连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接所述切换模块的受控端；

所述室外卫星天线，用于接收导航卫星信号，并将所述导航卫星信号传送至所述信号识别模块和所述切换模块的所述第一输入端；

所述信号识别模块，用于执行如权利要求1～5中任意一项所述的干扰欺骗信号识别方法，得到所述导航卫星信号是否为正常信号的识别结果，并将所述识别结果传送至所述控制模块；

所述信号模拟模块，用于模拟生成与真实导航卫星信号相近的仿真导航卫星信号，并将所述仿真导航卫星信号传送至所述切换模块的所述第二输入端；

所述控制模块，用于在所述识别结果表示所述导航卫星信号为正常信号时，控制所述切换模块的所述第一输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述导航卫星信号，否则控制所述切换模块的所述第二输入端连通所述切换模块的公共输出端，以便输出所述仿真导航卫星信号。

8.一种授时系统，包括有授时设备和连接所述授时设备的至少一个授时终端，其特征在于，还包括有如权利要求7所述的授时保护设备，其中，所述授时保护设备的输出端连接所述授时设备的输入端。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如权利要求1～5中任意一项所述的干扰欺骗信号识别方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～5中任意一项所述的干扰欺骗信号识别方法。

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