CN117554997B - 导航诱骗方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了导航诱骗方法、装置、设备及存储介质，属于电子对抗技术领域。方法包括获取目标区域的导航基础信息，并对信息进行合法性分析，确定目标区域的导航诱骗卫星列表；测量出导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案；根据导航诱骗卫星列表、跳星图案和诱骗位置进行诱骗信息参数的推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；最终以原始的真实导航信号绝对时序，将导航诱骗基带信号发射到空中。本发明可以使得目标区域中的目标设备被诱骗到预设位置，同时维持己方设备的正常导航，减少了对己方设备的导航干扰，增加了导航诱导技术的应用范围，提高了诱导效率。

Description

导航诱骗方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电子对抗技术领域，尤其涉及导航诱骗方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前越来越多的设备需要利用卫星导航信息（GPS，北斗等GNSS系统）来协助工作，比如手机定位系统，卫星通信地面终端设备，无人机系统等等。因此在电子对抗领域，也出现了很多导航信息诱骗系统。这些诱骗系统，通过对其他定位信号（比如wifi, 4G信号）的干扰和屏蔽，迫使需要导航信息的设备，将全部导航信息的估算依赖到其诱骗攻击的信号上（如GPS，北斗信号），然后再通过对这些导航信号的设置和生成，让目标设备的导航信息发生错乱，进而让目标设备降低甚至失去功能性。

现有的导航诱骗系统是无差别进行诱骗的，即在一定范围内会对己方需要正常工作的设备同时造成干扰，所以在使用的场景和诱骗效率方面都非常有限，只能在有专业熟练人员操作的情况下，小范围进行操作，无法进行大面积的部署和自动运行。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了导航诱骗方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有导航诱导技术应用范围较小，且会对己方设备造成干扰的问题。

本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种导航诱骗方法，包括：

获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表；

测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号，导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号。不同的诱骗卫星列表，可以是完全相同的序号，也可以将不参与诱骗导航卫星的序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的序号中，取决于自定义算法，其核心思想是根据信号质量，诱骗位置等因素，进行诱骗卫星序号的选择，既要保证不干扰己方设备的定位需求，也要满足对目标设备的诱骗攻击；要满足己方设备的正常工作，就必须保留部分导航卫星信号不做干扰，要满足对目标设备的攻击，就要尽量让参与诱骗的导航信号尽量多。在某些极端情况下，甚至可以让满足己方设备正常工作的保留导航信号，在时间上错开，己方设备通过使用更长的窗口获取合法信号来进行位置信息推算。

根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；

根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

进一步地，获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航卫星列表，包括：

测量目标区域当前可以正常接收到的导航基础信息，并通过卫星导航接收系统对所述导航基础信息进行合法性分析，得到目标区域中合法的导航卫星列表，即可视卫星列表。

进一步地，所述测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，包括：

对所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星，按照信号接收质量对导航卫星依次顺序编号，获得对应的导航卫星序号；

根据导航诱骗卫星列表中的导航卫星的星历信息，推算出各个导航卫星在空间的位置，并结合其信号接收质量、卫星和地面区域的角度综合推算出满足基本导航的最低卫星数量和组合；

将满足基本导航的最低卫星数量和组合对应的导航卫星序号，作为导航诱骗卫星列表下的不参与诱骗的导航卫星序号，并将在导航诱骗卫星列表中的其余导航卫星序号作为参与诱骗的导航卫星序号；

根据上述的不参与诱骗的导航卫星序号和参与诱骗的导航卫星序号，进一步判断出是否需要在时间维度进行变化；若不需要变化，则每个周期使用同样的参与诱骗的导航卫星序号，即跳星图案为固定图案；若参与诱骗的导航卫星序号在数量上无法压制不参与导航的卫星数量，则需要进行跳星图案设计；跳星图案需要增加参与诱骗的导航卫星数量，以信号产生周期为颗粒度，生成多个跳星图案，并在每个跳星图案中，将不参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中，最终使得每个时刻产生诱骗导航卫星数量，都远远大于不参与诱骗导航的卫星梳理。

本发明中，对所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星，按照信号接收质量进行依次顺序编号，一般导航系统中，在一个固定位置会至少有12颗可视卫星列表，但是一般根据天气和环境，只能收到5-9颗左右的卫星信号质量比较好（以12颗的星座为例）；

根据这些卫星的星历信息，推算出其在空间的位置，并结合其信号接收质量，推算出满足基本导航的最低卫星数量和组合，需要在信号质量以及卫星和地面区域的角度综合考虑；

满足基本导航的最低卫星数量和组合，即为导航诱骗卫星列表下的不参与诱骗的导航卫星序号，其余的，在可视卫星列表中的导航卫星序号，则为参与诱骗的导航卫星序号。

进一步地，本发明中，固定的导航诱骗卫星列表会有许多局限性，比如当前接收到的导航卫星信号组合已经是满足基本导航的最低卫星组合时，那么此时这些卫星信号因为不参与诱骗，那么真实信号依然会被目标设备接收到，目标设备依然有可能根据这些信号获取到真实地理信息；因此我们还需要在此基础上增加导航诱骗跳星图案，在时间上，在不同的时刻，将部分不参与导航诱骗的卫星组合，轮流加入到参与导航诱骗的卫星组合中；

跳星图案即是这样的一组时间维度的导航诱骗卫星列表，最终每个导航诱骗信号的产生周期，按照当前时刻的跳星图案，即当前时刻的导航诱骗卫星列表，进行导航诱骗信号的生成和发射。

进一步地，还包括：将所述导航诱骗跳星图案发送至己方设备进行导航信息解析，从己方设备接收的卫星导航信息中过滤掉所述导航诱骗跳星图案中的参与诱骗的卫星导航信息，并根据过滤后的卫星导航信息计算出正常导航信号对己方设备进行导航；

预先设置卫星鉴别字段，并按照预设加密方式对卫星鉴别字段进行加密，并在导航诱骗基带信号中导航电文的预留字段添加加密后的卫星鉴别字段，以使己方设备在接收到导航诱骗基带信号后，根据解密后的卫星鉴别字段确定卫星导航信息是否用于定位计算；

所述己方设备在卫星导航信息过滤后，存储第一时间段内过滤后的卫星导航信息。

其中，本发明产生的导航诱骗基带信号，每个诱骗导航卫星的基带信号中，在其导航电文的预留字段，以加密方式存放了是否为诱骗卫星的信息，己方设备通过解析这个特殊字段，即可知道的导航卫星信息是否需要用于定位计算；

此外，此方法产生的导航诱骗基带信号，可能存在某个时刻，收到的合法导航卫星信号数量没有达到满足导航的最低数量要求（4颗），这是由于系统综合诱骗性能考虑产生的情况，此时己方设备需要存储一定时间内的合法卫星的导航信息，只需要多等几个信号周期，即可得到满足导航的最低数量要求的全部卫星信息。

进一步地，所述的导航诱骗方法，还包括：对于参与导航诱骗的导航诱骗卫星列表，根据输入的模拟地理位置，当前地理位置，以及不参与导航诱骗的导航诱骗卫星列表，重新计算出每个参与导航诱骗的最佳卫星模拟空间位置，并进一步计算出调整位置后的模拟卫星，以及信号到达目标设备的时间延迟；基于最佳卫星模拟空间位置、模拟卫星和时间延迟，生成导航电文和基带信号。

进一步地，本发明中，最后生成的导航诱骗基带信号，需要和空口检测到的原始信号，在时间上对齐后发射到空口。这样产生的导航诱骗基带信号，才能和真实导航信号完美的结合，让己方设备不受影响的同时，目标设备被定位到设定地点附近。

第二方面，本申请提供一种导航诱骗装置，包括：

导航测量模块，用于获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表；

跳星图案筛选模块，用于测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号，导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号；

导航信号生成模块，用于根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；

信号同步发射模块，用于根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

第三方面，本申请提供一种导航诱骗设备，所述导航诱骗设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如第一方面的导航诱骗方法。

第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面的导航诱骗方法。

综上所述，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种导航诱骗方法，通过测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号强度，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案。然后根据导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及诱骗位置等信息进行诱骗信息参数的推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号。最终以原始的真实导航信号绝对时序，将导航诱骗基带信号发射到空中。使得目标区域中的目标设备可以按照导航诱骗信号被诱骗到预设位置，同时还能维持目标区域中己方设备的正常导航，减少了对己方设备的导航干扰，增加了导航诱导技术的应用范围，提高了诱导效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，这些均在本发明的保护范围内。

图1为本发明的一种导航诱骗方法流程示意图；

图2为本发明的一种导航诱骗装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。如果不冲突，本发明以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

目前，所有的全球同步导航电文（GPS，北斗，伽利略，GLONASS），都采用了码分的方式来进行多个卫星导航信号的混叠。一个设备，会接收到多颗卫星的混叠码分导航信号，然后利用码分技术，就可以分离出每颗卫星的导航信号。原则上，只要可以收到4颗卫星的导航信号，即可完成定位功能。目前在地球上大部分的区域，在天气良好的情况下，搜到6颗到十几颗卫星信号是普遍的现象，因此定位算法可以无死角的进行工作。

导航信息诱导系统，其原理就是模拟一个物理区域收到的，多颗卫星的混叠码分导航信号。由于其诱导设备的信号强度，远远高于来自3万多公里以外的导航卫星信号强度，因此被诱导设备，就会以诱导设备的信号进行分析和解算，从而得到错误的位置信息、时间信息等等。

目前的导航信息诱导系统，是属于无差别的诱导和误导，所以只能在小范围内使用。比如诱导无人机，需要先通过其他的检测设备，比如雷达系统等等，先获取到诱导目标的具体位置，然后将整个诱导的信号组合发向这个特定的区域，干扰这个特定区域的所有设备。若不进行精确定位，而直接进行大范围的信号发送，则会对大范围内的所有设备进行无差别的诱导，包括本方需要正常工作的设备。

因此，目前的方法，使用的场景和效率都非常有限，只能在有专业熟练人员操作的情况下，小范围进行操作，无法进行大面积的部署和自动运行。基于上述现有技术存在的问题，本发明提供一种导航诱骗方法、装置、设备及存储介质。本发明的详细实现过程见下列实施例。

实施例1：

请参见图1，图1为本发明实施例1中的一种导航诱骗方法，本实施例提供的方法包括以下步骤：

S1：获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表，即可视卫星列表。

S2：测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号，导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；其中，

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号。不同的诱骗卫星列表，可以是完全相同的序号，也可以将不参与诱骗导航卫星的序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的序号中，取决于自定义算法，其核心思想是根据信号质量，诱骗位置等因素，进行诱骗卫星序号的选择，既要保证不干扰己方设备的定位需求，也要满足对目标设备的诱骗攻击；要满足己方设备的正常工作，就必须保留部分导航卫星信号不做干扰，要满足对目标设备的攻击，就要尽量让参与诱骗的导航信号尽量多。在某些极端情况下，甚至可以让满足己方设备正常工作的保留导航信号，在时间上错开，己方设备通过使用更长的窗口获取合法信号来进行位置信息推算。

S3：根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号。

S4：根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

其中，综合筛选算法是自定义的算法，该算法用于用户自定义生成导航诱骗卫星列表与跳星图案，以及设置导航卫星筛选条件。跳星图案是时间维度的很多组导航诱骗卫星列表，即列表组合。每个信号产生周期，会使用对应一个跳星图案中的一组导航诱骗卫星列表，用于确定每个导航诱骗基带信号产生的周期里，产生哪些诱骗卫星的信号。步骤S3中根据导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗信号的过程可以采用现有技术实现，现有导航诱骗信号的生成原理主要包括：

第一步，通过跳星图案，得到当前需要模拟的导航诱骗卫星列表。根据后台的导航系统星历数据库，得到导航诱骗卫星列表中所有卫星的星历信息。星历数据库并不能保证非常严格的实时性，因此这里需要做星历推算，推算的算法有很成熟的算法公式。

第二步，按照导航系统的协议，产生每颗诱骗卫星的基本参数，包括测距码和导航电文，然后参照对应导航系统的基带信号协议，产生每颗诱骗卫星的数字基带信号S_i。

第三步，根据当前时刻接收机欺骗地理位置P（X,Y,Z）和欺骗导航卫星的星历数据，计算出每颗欺骗导航卫星信号的信号相对时延量Do_i。并通过星历数据中，卫星的运动方向和速度等信息，结合接收机地理位置，以及接收机模拟的运动方向和速度，进一步修正每颗欺骗导航卫星信号的传输延时Do_i, 以及得到载波多普勒频移修正Fo_i。

第四步，根据Do_i、Fo_i和前面产生的每颗诱骗卫星的基带信号S_i，共同产生最终的基带数字信号。

通过导航诱骗信号进行飞行器的诱导工作原理是通过模拟仿真生成频率相同、时间同步的导航卫星定位编码信号，将诱导信息注入到飞行器导航系统，间接获得飞行控制权，实现禁飞、驱离、航迹诱导等多种战术功能。

进一步地，在一个实施例中，本发明实施例中步骤S1中的获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表，具体包括以下过程：

测量目标区域当前可以正常接收到的导航基础信息，并通过卫星导航接收系统对所述导航基础信息进行合法性分析，得到目标区域中合法的导航诱骗卫星列表。

具体的，在测量时，可以通过合法的卫星导航数据信息，推算出地理位置。从而可以从后台星历数据库得到当前位置的理论可见导航诱骗卫星列表，以及每颗可见卫星的基础信息。导航基础信息主要包含导航必须的一些信息，如信号频率、信号结构、D1导航电文、D2导航电文等。其中，D1导航电文包括本卫星基本导航信息（包括周内秒计数、整周计数、用户距离精度指数、卫星自主健康标识、电离层延迟模型改正参数、卫星星历参数及数据龄期、卫星钟差参数及数据龄期、星上设备时延差）、全部卫星星历书及与其它系统时间同步信息（UTC、其它卫星导航系统）。D2导航电文包括本卫星基本导航信息、全部卫星星历书、与其它系统时间同步信息、北斗系统完好性及差分信息、格网点电离层信息。

在一个具体的实施过程中，可以通过对导航基础信息中的导航电文正确性进行校验，判断电文是否合法，进而过滤掉不合法的导航基础信息。具体的导航电文正确性校验过程参照现有技术实现，本申请在此不再赘述。

具体的，本发明实施例步骤S2中测量导航诱骗卫星列表中每个卫星信号强度时，可以通过现有的导航卫星芯片或者卫星信号检测软件来进行，如GPS TEST检测程序，可以随时检测GPS搜星情况，每颗星的方位、信号强度、是否连接等。此外，也可以采用现有的信号检测设备来进行检测，如北斗星探测仪等，具体的检测方式和检测设备可以根据实际检测情况进行选择，本申请在此不再赘述。

进一步地，在一个实施例中，本发明实施例中的测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，包括以下过程：

对所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星，按照信号接收质量对导航卫星依次顺序编号，获得对应的导航卫星序号；

根据导航诱骗卫星列表中的导航卫星的星历信息，推算出各个导航卫星在空间的位置，并结合其信号接收质量、卫星和地面区域的角度综合推算出满足基本导航的最低卫星数量和组合；

将满足基本导航的最低卫星数量和组合对应的导航卫星序号，作为导航诱骗卫星列表下的不参与诱骗的导航卫星序号，并将在导航诱骗卫星列表中的其余导航卫星序号作为参与诱骗的导航卫星序号；

根据上述的不参与诱骗的导航卫星序号和参与诱骗的导航卫星序号，进一步判断出是否需要在时间维度进行变化；若不需要变化，则每个周期使用同样的参与诱骗的导航卫星序号，即跳星图案为固定图案；若参与诱骗的导航卫星序号在数量上无法压制不参与导航的卫星数量，则需要进行跳星图案设计；跳星图案需要增加参与诱骗的导航卫星数量，以信号产生周期为颗粒度，生成多个跳星图案，并在每个跳星图案中，将不参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中，最终使得每个时刻产生诱骗导航卫星数量，都远远大于不参与诱骗导航的卫星梳理。

进一步地，在具体实践过程中，本发明实施例步骤S2中的依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，包括但不限于以下子步骤：

S201：对可视的导航诱骗卫星列表中所有卫星的信号进行测量，得到每颗导航卫星的信号质量，如信号强度、信噪比、是否可用等信息。

S202：在得到的导航卫星信息里，根据多点定位原理，测算出不影响正常设备进行位置计算，所需要的最佳的最小卫星组合List_A。原则上需要至少4颗有效导航卫星信号，这4颗卫星信号需要保证：数据可用，信噪比满足一定条件，4颗卫星相对角度差尽量大一点。这组List_A即为原始的不参与诱骗的导航卫星序号，即不会为这组导航卫星做任何的假信号，所有用户始终都能收到这些导航卫星的信号。

S203：根据当前时刻需要诱骗的地理位置信息，以及后台星历数据信息，得到诱骗位置的可见卫星总表List_P, 然后查询List_P中有多少卫星属于List_A, 如果有，则将其去除，最终得到参与诱骗的导航卫星序号List_B。

S204：根据定制算法，将List_A和List_B在时间上进行不同的组合，最终产生导航诱骗卫星列表和跳星图案, List_M(t), 这是一个导航诱骗卫星列表在时间上的多个组合，不同的时刻t，得到对应时刻的List。

在一个具体实施例中，本发明实施例中，测量当前位置的可视卫星组合序号为[1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12]，测量后发现，只能看到如下的卫星信号[1，2，3，4，5，6，7，8]。继续通过位置计算，得到如下4颗卫星信号的质量和位置，就可以满足导航需求[1，2，3，4]。则List_A为[1，2，3，4]。进一步分析设置的诱骗地理位置，得知这个地理位置的当前可视卫星组合序号为[3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14]，即为List_P。然后通过List_A和List_P，得到参与诱骗的导航卫星序号List_B，即为[5，6，7，8，9，10，11，12，13，14]。最后，需要根据性能需求产生最后的List_M(t)。在此实施案例中，己方设备会始终看到List_A为[1，2，3，4]的卫星信号，并且会通过后续的方法，过滤到List_B的所有信号，所以可以正常导航。而攻击目标，会看到List_A叠加List_B的所有信号，且List_B信号有10颗卫星且信号质量非常好，而List_A只有4颗卫星，所以List_B的导航信息会在位置推算中占据绝对主导地位，从而让用户的地理推算到了欺骗位置附近。因此，这种情况下，不需要在跳星图案上再此进行复杂设计，跳星图案可以让每时每刻都产生List_B的欺骗信号，即List_M(t)每个时刻都是List_B，直到当前位置或者欺骗位置的可视卫星列表发生变化后。

但有的时候，可能发生List_A需要5颗卫星，而因为欺骗位置在相近的地理位置，导致List_B只有7颗卫星，并不能保证攻击目标在位置计算时，List_B的信号占据绝对的主导地位，此时就需要进行跳星图案的设计。比如List_A为[1，2，3，4，5]，List_B为[6，7，8，9，10，11，12]，则我们需要将在不同的时刻将List_A中的部分卫星加入到List_B中，变成随时间变化的List_M(t)。比如List_M(1) = [1, 2, 6，7，8，9，10，11，12], List_M(2) = [3,4, 6，7，8，9，10，11，12], List_M(3) = [5, 1, 6，7，8，9，10，11，12],以此类推，原理上就是每颗时刻，只有3颗导航卫星信号不收影响，其余9颗都是欺骗信号，这样可以满足对目标设备的欺骗。己方设备，在每个时刻，会发现只有3颗卫星时有效的，其余卫星会根据信号内容发现其是欺骗信号。而3颗卫星无法完成定位，因此己方设备需要存储每个时刻的卫星信号相对信息，比如时刻1，己方设备可以看到卫星3，4，5的相对时间差和星历信息，此时需要存储下来，等到时刻2，就可以看到卫星1，2，5的相对时间差和星历信息，此时结合第一个时刻的信息，就可以得到卫星1，2，3，4，5的相对时间差和星历信息。进而就可以进行位置推算。由于信号产生周期一半不会超过30秒，因此对于慢速移动的终端，这种时间差的信息组合，依然可以较为准确的定位出地理位置。真正实施的过程中，需要进行测试得到最佳方式和参数来优化算法，具体可以根据实际的导航需求进行设置，本申请在此不再赘述。

进一步地，在一个实施例中，本发明实施例的步骤S3在根据导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算时，所使用的跳星图案具体为筛选出的导航诱骗跳星图案。

进一步地，在一个实施例中，本发明实施例的方法还包括：将导航诱骗跳星图案发送至己方设备进行导航信息解析，从己方设备接收的卫星导航信息中过滤掉所述导航诱骗跳星图案中的卫星导航信息，并根据过滤后的卫星导航信息计算出正常导航信号对己方设备进行导航，可以减小对己方设备的干扰。具体方法是在导航电文中的预留字段，加入自定义的加密数据，来让己方设备得知某个卫星导航和测距信号是否为诱骗信号。目前主流的GNSS导航系统，如GPS、北斗、伽利略和GLONASS，在其基础导航电文中，都有超过16比特的预留字段，我们可以选去其中的2到3bit，即可做带有加密过程的控制信息。具体的加密算法可以使用非常多的成熟算法，本申请在此不再赘述。

本发明实施例通过测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号强度，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案。然后根据导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及诱骗位置等信息进行诱骗信息参数的推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号。最终以原始的真实导航信号绝对时序，将导航诱骗基带信号发射到空中。使得目标区域中的目标设备可以按照导航诱骗信号被诱骗到预设位置，同时还能维持目标区域中己方设备的正常导航，减少了对己方设备的导航干扰，同时增加了导航诱导技术的应用范围，提高了诱导效率。

实施例2：

参照图2所示，本发明实施例在上述实施例1的基础上提供了一种导航诱骗装置，包括：

导航测量模块，用于获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表；

跳星图案筛选模块，用于测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号，导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号；

导航信号生成模块，用于根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；

信号同步发射模块，用于根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

在具体实施过程中，本发明实施例先通过导航测量模块获取目标区域的导航基础信息，确定出目标区域的导航诱骗卫星列表。测量出导航诱骗卫星列表中每个卫星信号强度，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，使得所筛选出的跳星图案对应的导航卫星可以攻击目标设备的同时，不会影响到己方设备正常导航的运行。然后利用导根据导航诱骗卫星列表和跳星图案，根据模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号。最后根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗信号，和空口的绝对时间对齐，发射到空口，对目标区域进行差别性诱骗攻击。

进一步地，在一个可选实施例中，本发明可以基于上述导航诱骗装置，结合现有的导航设备设计一个导航诱骗系统，该导航诱骗系统由测量和控制中心，导航信号产生器，导航信息发射器以及专用终端导航信息解析模块组成。

其中，测量和控制中心，负责测量目标区域的导航信息基础信息，其只需要按照正常的卫星导航接收系统，对当前可以正常接收到的所有导航信息进行分析，从而得到一组，当前的合法导航诱骗卫星列表A。并对列表A中的所有信号进行信号测量，得到列表A中所有导航卫星的信号强度、信噪比以及每颗卫星的空间位置信息星历信息等。其中，可以使用的导航诱骗卫星列表为列表A的子集A_1。进一步的，通过反向推算，可以算出满足目标区域正常导航需求的最佳最小导航卫星组合A_2, A_2是A_1的子集，在某些场景下，A_2可能就是A_1。

然后测量和控制中心在根据输入的欺骗导航地理位置，得到欺骗位置的合法导航诱骗卫星列表B，然后从列表B中，去掉列表A_2中的导航卫星，得到列表B_2。

然后测量和控制中心在预设时间段内根据A_2和B_2，生成跳星方案（如表1，表2所示）。

表1 跳星图案A的跳转方案实例表

表2 跳星图案B的跳转方案实例表

然后，在每个信号产生周期，从跳星图案中得到参与诱骗的导航卫星序号以及模拟的诱骗导航信息参数，发送给导航信息产生器。导航信息产生器，根据所有星进行导航诱骗信号的推算和生成基带信号。导航信息的生成，已有非常成熟的方法。

导航信息产生器依据测量和控制中心测量到的空口导航信号的绝对时序，将自己产生导航诱骗信号，进行发射时延预补偿，最终将导航诱骗信号以空口绝对时许对其的时间关系，发射到空中。

其中，跳星图案相关的信息，需要以某种方式发送给专用终端导航信息解析模块。这里使用的方法是在导航电文中的预留字段，进行信息告知。此处实际上只需要1个比特的信息位，即可表示当前导航卫星信号是否是本设备产生的诱骗信号，但是也可以使用多个bit来进行加密和扰乱处理，比如我们使用3个比特来编码这个1比特信息，并将时间等信息带入，这样这3个比特就会产生随时间跳动的特性，在敌方设备无法直到本方编码方式的情况下，就无法进行快速有效的破解。

当本方终端，每个时刻，解析完所有导航测距码和导航电文后，通过特定的字段和解码，就可以得知哪些测距码是诱骗信号，进而不使用这些信号做位置计算的参数，只将有效信息传递给专用终端导航信息解析模块。专用的终端导航信息解析模块，如果发现当前时刻的有效信息，数量满足位置计算的要求，则直接计算位置信息，若数量不满足要求，则需要进行存储和寻找时间窗口内，之前接收到的相对时延信息和星历信息，进行插值后，再计算位置信息。

本发明实施例通过构建一个集诱骗和防守一体系统，让目标设备的导航信息失效的同时，本方的设备依然可以正常工作，从而颠覆性地改善了这类导航诱骗方法的使用场景和诱导效率。可以在更大的范围进行长时间覆盖，无需人员进行看守操作。

进一步地，本发明实施例还提供一种导航诱骗设备，所述导航诱骗设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述实施例1中的导航诱骗方法。

进一步地，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现实施例1中的导航诱骗方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种导航诱骗方法，其特征在于，包括：

获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表；

测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，包括：对所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星，按照信号接收质量对导航卫星依次顺序编号，获得对应的导航卫星序号；根据导航诱骗卫星列表中的导航卫星的星历信息，推算出各个导航卫星在空间的位置，并结合其信号接收质量、卫星和地面区域的角度综合推算出满足基本导航的最低卫星数量和组合；将满足基本导航的最低卫星数量和组合对应的导航卫星序号，作为导航诱骗卫星列表下的不参与诱骗的导航卫星序号；并依据本地预存历书数据库和模拟干扰位置，获得模拟位置的可视卫星列表，将模拟位置可视卫星列表中，包含的不参与诱骗卫星序号去掉后，生成参与诱骗的导航卫星序号；根据上述的不参与诱骗的导航卫星序号和参与诱骗的导航卫星序号，进一步判断出是否需要在时间维度进行变化；若不需要变化，则每个周期使用同样的参与诱骗的导航卫星序号，即跳星图案为固定图案；若参与诱骗的导航卫星序号在数量上无法压制不参与导航的卫星数量，则需要进行跳星图案设计；跳星图案需要增加参与诱骗的导航卫星数量，以信号产生周期为颗粒度，生成多个跳星图案，并在每个跳星图案中，将不参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中，最终使得每个时刻产生诱骗导航卫星数量，都远远大于不参与诱骗导航的卫星梳理；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号；所述导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；所述综合筛选算法用于用户自定义生成导航诱骗卫星列表与跳星图案，以及设置导航卫星筛选条件；

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号；

根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；

根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

2.根据权利要求1所述的导航诱骗方法，其特征在于，所述获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表，包括：

测量目标区域当前可以正常接收到的导航基础信息，并通过卫星导航接收系统对所述导航基础信息进行合法性分析，得到目标区域中合法的导航诱骗卫星列表，即可视卫星列表。

3.根据权利要求1所述的导航诱骗方法，其特征在于，还包括：将所述导航诱骗跳星图案发送至己方设备进行导航信息解析，从己方设备接收的卫星导航信息中过滤掉所述导航诱骗跳星图案中的参与诱骗的卫星导航信息，并根据过滤后的卫星导航信息计算出正常导航信号对己方设备进行导航；

预先设置卫星鉴别字段，并按照预设加密方式对卫星鉴别字段进行加密，并在导航诱骗基带信号中导航电文的预留字段添加加密后的卫星鉴别字段，以使己方设备在接收到导航诱骗基带信号后，根据解密后的卫星鉴别字段确定卫星导航信息是否用于定位计算；所述己方设备在卫星导航信息过滤后，可能存在某些时刻收到的有效导航卫星信号不满足定位的最低需求，此时需要存储连续多个时间段的所有过滤后的解调信号后，进行综合处理来进行定位。

4.根据权利要求1所述的导航诱骗方法，其特征在于，还包括：对于参与导航诱骗的导航诱骗卫星列表，根据输入的模拟地理位置，当前地理位置，以及不参与导航诱骗的导航诱骗卫星列表，重新计算出每个参与导航诱骗的最佳卫星模拟空间位置，并进一步计算出调整位置后的模拟卫星，以及信号到达目标设备的时间延迟；基于最佳卫星模拟空间位置、模拟卫星和时间延迟，生成导航电文和基带信号。

5.一种导航诱骗装置，其特征在于，包括：

导航测量模块，用于获取目标区域的导航基础信息，并对所述导航基础信息进行合法性分析，确定所述目标区域的导航诱骗卫星列表；

跳星图案筛选模块，用于测量出所述导航诱骗卫星列表中每个卫星信号质量，并依据卫星信号质量和预设导航条件，根据综合筛选算法生成导航诱骗卫星列表和跳星图案，包括：对所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星，按照信号接收质量对导航卫星依次顺序编号，获得对应的导航卫星序号；根据导航诱骗卫星列表中的导航卫星的星历信息，推算出各个导航卫星在空间的位置，并结合其信号接收质量、卫星和地面区域的角度综合推算出满足基本导航的最低卫星数量和组合；将满足基本导航的最低卫星数量和组合对应的导航卫星序号，作为导航诱骗卫星列表下的不参与诱骗的导航卫星序号；并依据本地预存历书数据库和模拟干扰位置，获得模拟位置的可视卫星列表，将模拟位置可视卫星列表中，包含的不参与诱骗卫星序号去掉后，生成参与诱骗的导航卫星序号；根据上述的不参与诱骗的导航卫星序号和参与诱骗的导航卫星序号，进一步判断出是否需要在时间维度进行变化；若不需要变化，则每个周期使用同样的参与诱骗的导航卫星序号，即跳星图案为固定图案；若参与诱骗的导航卫星序号在数量上无法压制不参与导航的卫星数量，则需要进行跳星图案设计；跳星图案需要增加参与诱骗的导航卫星数量，以信号产生周期为颗粒度，生成多个跳星图案，并在每个跳星图案中，将不参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中的部分序号加入参与诱骗导航卫星的导航卫星序号中，最终使得每个时刻产生诱骗导航卫星数量，都远远大于不参与诱骗导航的卫星梳理；所述导航诱骗卫星列表下分配有参与诱骗的导航卫星序号和不参与诱骗的导航卫星序号，导航卫星序号是否参与诱骗的判断条件由当前区域的所有导航卫星信号质量和卫星列表筛选算法共同决定；

所述卫星列表筛选算法，需要根据预估在当前区域内能收到的所有导航卫星信号及其信号质量，推算出不影响正常导航的最低导航卫星信号组合；最低导航卫星信号组合则为不参与诱骗的导航卫星序号，其余在当前区域中的可视导航卫星则为参与诱骗的导航卫星序号；

所述跳星图案是将导航诱骗卫星列表在时间维度上进行排列获得的多个列表组合，用于在每个导航信号产生周期应用一组所述导航诱骗卫星列表中的导航卫星序号；

导航信号生成模块，用于根据所述导航诱骗卫星列表和跳星图案，以及模拟诱骗导航信息进行导航诱骗信号推算，生成目标区域的导航诱骗基带信号；

信号同步发射模块，用于根据原始空口的导航信息绝对时间，将模拟的导航诱骗基带信号与原始空口的导航信息绝对时间对齐，并将其发射到原始空口，对目标区域进行差别性诱骗。

6.一种导航诱骗设备，其特征在于，所述导航诱骗设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-4中任一项所述的导航诱骗方法。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的导航诱骗方法。