WO2020100455A1 - Ｇｎｓｓ受信装置 - Google Patents

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WO2020100455A1
WO2020100455A1 PCT/JP2019/038701 JP2019038701W WO2020100455A1 WO 2020100455 A1 WO2020100455 A1 WO 2020100455A1 JP 2019038701 W JP2019038701 W JP 2019038701W WO 2020100455 A1 WO2020100455 A1 WO 2020100455A1
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signal
gnss signal
satellite
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真也 小和田
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古野電気株式会社
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Definitions

  • the present invention mainly relates to a GNSS receiving device that receives a GNSS signal.
  • Patent Document 1 discloses a position confirmation system of this type.
  • Patent Document 1 discloses a position confirmation system including a terminal device and a management server.
  • the terminal device has a function of receiving satellite radio waves and analyzing navigation messages included in the satellite radio waves to acquire position information regarding the current location.
  • the terminal device is movable by being carried by an operator or the like, and is located in a zone A, B, C or the like which is a geographical area.
  • This terminal device outputs the acquired position information and the zone identifier associated with the zone A or the like including the current location indicated by the position information to the management server.
  • the management server acquires the authentication zone, which is a geographical area corresponding to the zone identifier, from the database, and has a function of authenticating whether or not the current position of the terminal device is located in the authentication zone. Have.
  • Patent Document 1 requires information on the zone identifier in order to detect the spoofing of the position of the terminal device. Therefore, if the information cannot be obtained, it is not possible to detect that the incorrect location information obtained by using the spoofing signal is transmitted from the terminal device, which causes the terminal device to receive the spoofing signal. There was room for improvement in that it was not possible to detect that there was a presence.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a GNSS receiving device that can easily determine whether a received GNSS signal includes a spoofing signal. ..
  • this GNSS receiving device includes a demodulation unit, a positioning calculation unit, a storage unit, and a determination unit.
  • the demodulation unit receives a GNSS signal broadcast from a GNSS satellite and acquires a navigation message.
  • the positioning calculation unit performs positioning calculation based on the propagation delay, which is the time until the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite reaches the antenna.
  • the storage unit stores a reference timing that is a timing at which a message of a predetermined type among the navigation messages is received.
  • the determination unit makes a difference between a reception timing of the same type of message from the next time, which is predicted based on the reference timing stored in the storage unit, and a timing of receiving the same type of message after the reference timing.
  • the timing difference is out of the range of the predetermined time threshold value, it is determined that the GNSS signal including the subsequent navigation message is a spoofed GNSS signal until the timing difference falls within the range of the time threshold value.
  • the spoofed GNSS signal is received at a timing different from the reception cycle of the normal GNSS signal. Therefore, the reception timing of the navigation message regarding the spoofed GNSS signal may be largely deviated from the reception timing of the navigation message regarding the normal GNSS signal. Therefore, the spoofing GNSS signal can be satisfactorily discriminated by focusing on the reception timing difference of the same type of message included in the navigation message.
  • this GNSS receiving device includes a demodulation unit, a positioning calculation unit, and a determination unit.
  • the demodulation unit receives a GNSS signal broadcast from a GNSS satellite and acquires a navigation message.
  • the positioning calculation unit performs positioning calculation based on the propagation delay, which is the time until the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite reaches the antenna.
  • the determination unit determines that the received GNSS signal is a spoofed GNSS signal when the integer millisecond, which is an integer part when the propagation delay is expressed in milliseconds, does not satisfy the condition.
  • the spoofing GNSS signal can be satisfactorily discriminated by paying attention to the value of the integer of the propagation delay in milliseconds.
  • the above-mentioned GNSS receiver preferably has the following configuration.
  • this GNSS receiving device includes an output unit that outputs the acquired information to the outside.
  • the determination unit determines, for each satellite, whether or not the GNSS signal is the spoofed GNSS signal.
  • the output unit outputs information regarding the spoofed GNSS signal for each satellite to the outside.
  • the spoofing GNSS signal can be discriminated for each satellite, and the user can be informed of the information on the spoofing signal for each satellite.
  • the above-mentioned GNSS receiver preferably has the following configuration. That is, an antenna for receiving the GNSS signal is fixedly provided.
  • the determination unit receives a plurality of received GNSS signals when the current antenna position obtained by the positioning calculation using the plurality of received GNSS signals fluctuates by a predetermined amount or more from the set antenna position or the antenna position obtained by the past positioning calculation. It is determined that at least one of the GNSS signals is a spoofing GNSS signal.
  • the spoofed GNSS signal can be discriminated by using this property.
  • this GNSS receiving device includes a signal selection unit that selects a GNSS signal that has not been determined to be a spoofing GNSS signal by the determination unit. Positioning calculation is performed using the GNSS signal selected by the signal selection unit.
  • the positioning calculation can be performed in the form of excluding the spoofed GNSS signal, so that a better positioning result can be obtained.
  • this GNSS reception device includes an assist GNSS information acquisition unit that acquires assist GNSS information.
  • the determination unit between the information obtained by demodulating the GNSS signal and the information obtained from the assist GNSS information, orbit information of the satellite, health information of the satellite, time correction information of a clock provided in the satellite, If there is a difference in at least one of the leap second information and the leap second information, it is determined that the received GNSS signal is a spoofed GNSS signal.
  • the spoofed GNSS signal can be properly discriminated using the assist GNSS information.
  • the determining unit determines that the GNSS signal is a spoofed GNSS signal when the signal strength of the received GNSS signal is equal to or higher than a threshold value.
  • the determining unit is a spoofing GNSS signal of the GNSS signals of the plurality of PRN codes when the difference in signal strength of the GNSS signals of the plurality of received PRN codes is within a threshold value. It is preferable to determine that
  • the signal strengths of the GNSS signals related to the plurality of PRN codes are similar to each other, which is not usually considered, it is highly likely that the spoofing GNSS signals of the plurality of PRN codes are transmitted from the same transmission source. It can be determined that the signal is a spoofed GNSS signal.
  • the above-mentioned GNSS receiver preferably has the following configuration. That is, when the GNSS signal of the first PRN code and the GNSS signal of the second PRN code are respectively received, the elevation angle obtained from the orbit information of the satellite for the satellite corresponding to the first PRN code is for the satellite corresponding to the second PRN code. When it is higher than the elevation angle obtained from the orbit information and the signal strength of the GNSS signal of the first PRN code is smaller than the signal strength of the GNSS signal of the second PRN code, the determining unit determines that the first PRN It is determined that at least one of the GNSS signal of the code and the GNSS signal of the second PRN code is a spoofing GNSS signal.
  • the GNSS signal of the PRN code corresponding to a high elevation satellite should have a large signal strength.
  • the spoofed GNSS signal can be discriminated.
  • the determining unit preferably determines that the GNSS signal is a spoofing GNSS signal when the change in the signal strength of the received GNSS signal within a predetermined time is within a threshold value. ..
  • the GNSS satellite since the GNSS satellite transmits a GNSS signal while moving along a predetermined orbit, the signal strength of the GNSS signal related to the same PRN code usually fluctuates to a certain extent with the passage of time. By utilizing this property, the spoofed GNSS signal can be discriminated.
  • the following GNSS reception method is provided. That is, the navigation message is acquired by receiving the GNSS signal broadcast from the GNSS satellite. Positioning calculation is performed based on the propagation delay which is the time until the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite reaches the antenna. A reference timing, which is a timing at which a predetermined type of message among the navigation messages is received, is stored. A time when a timing difference, which is a difference between a reception timing of the same type of message from the next time predicted based on the stored reference timing and a timing of receiving the same type of message after the reference timing, is set in advance. If the timing difference is outside the threshold range, it is determined that the GNSS signal including the subsequent navigation message is a spoofed GNSS signal until the timing difference falls within the time threshold range.
  • the spoofed GNSS signal is received at a timing different from the reception cycle of the normal GNSS signal. Therefore, the reception timing of the navigation message regarding the spoofed GNSS signal may be largely deviated from the cycle of the reception timing of the navigation message regarding the normal GNSS signal. Therefore, the spoofed GNSS signal can be satisfactorily discriminated by focusing on the reception timing difference between the same type of messages included in the navigation message.
  • the following GNSS reception method is provided. That is, the navigation message is acquired by receiving the GNSS signal broadcast from the GNSS satellite. Positioning calculation is performed based on the propagation delay, which is the time until the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite reaches the antenna. When the integer millisecond, which is an integer part when the propagation delay is expressed in milliseconds, does not satisfy the condition, it is determined that the received GNSS signal is a spoofed GNSS signal.
  • the propagation delay of the spoofing GNSS signal may be significantly different from the normal GNSS signal. Therefore, the spoofed GNSS signal can be satisfactorily discriminated by paying attention to the integer millisecond value of the propagation delay.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a GNSS receiver 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the GNSS receiver 1 shown in FIG. 1 can acquire accurate location information and accurate GNSS time based on the received GNSS signal.
  • the GNSS receiving device 1 can be installed in, for example, a car navigation system and used as a device for acquiring accurate position information.
  • the GNSS receiving device 1 can be used, for example, as a device that is installed in a communication base station and acquires the GNSS time.
  • the GNSS receiver 1 can determine whether the received GNSS signal is a normal GNSS signal or a spoofed GNSS signal, and can perform positioning calculation by excluding the spoofed GNSS signal.
  • a normal GNSS signal means a GNSS signal that has received radio waves transmitted from a GNSS satellite.
  • a spoofed GNSS signal means a radio wave transmitted by someone imitating a GNSS signal and transmitted from a transmission source other than a GNSS satellite.
  • the spoofing GNSS signal is used for the purpose of merely misaligning the position information and time information acquired by the receiver, or intentionally misleading a specific position and time different from the fact as the current position and the current time. There is.
  • An antenna 11 capable of receiving a GNSS signal is electrically connected to the GNSS receiver 1.
  • the configuration of the antenna 11 is arbitrary and may be a patch antenna, for example.
  • the GNSS receiver 1 includes an oscillator 21, a synthesizer 22, a signal input unit 31, an RF / IF down converter unit 32, a baseband processing unit 41, a determination processing unit 51, and a signal.
  • the selection unit 61 and the output unit 71 are provided.
  • the oscillator 21 generates a signal of a predetermined frequency by oscillating a crystal oscillator, for example.
  • the oscillator 21 outputs the generated signal to the synthesizer 22.
  • the synthesizer 22 generates a clock signal of a predetermined frequency (clock frequency) based on the signal output from the oscillator 21.
  • the synthesizer 22 outputs the generated clock signal to the RF / IF down converter unit 32 and the baseband processing unit 41.
  • the GNSS signal received by the antenna 11 is input to the signal input unit 31.
  • the signal input unit 31 can be, for example, a connector to which a signal cable connecting the antenna 11 and the GNSS receiver 1 is connected.
  • the RF / IF down converter unit 32 converts the GNSS signal acquired by the signal input unit 31 into signal data that can be processed by a baseband processing unit 41 described later.
  • the RF / IF down converter unit 32 includes a VCO (voltage controlled oscillator) and a mixer (mixer).
  • the RF / IF down converter unit 32 mixes the GNSS signal acquired by the signal input unit 31 and the output from the VCO controlled to match the phase of the clock frequency with the mixer.
  • the RF / IF down-converter unit 32 can convert the frequency of the GNSS signal into an intermediate frequency that is a frequency division ratio multiple of the clock frequency.
  • the RF / IF down converter unit 32 includes an amplifier and an A / D converter.
  • the amplifier amplifies the GNSS signal converted into the intermediate frequency.
  • the A / D converter converts the amplified GNSS signal into digital data.
  • the RF / IF down converter unit 32 outputs data regarding the GNSS signal to the baseband processing unit 41.
  • the baseband processing unit 41 is configured as a known computer and includes a CPU, a ROM, a RAM, a correlator, and the like. A program for processing the GNSS signal is stored in the ROM, and the baseband processing unit 41 operates based on the program.
  • the data relating to the GNSS signal output from the RF / IF down converter unit 32 and the clock signal from the synthesizer 22 are input to the correlator of the baseband processing unit 41.
  • the correlator obtains the correlation between a plurality of types of predetermined PRN codes (pseudo-noise codes) and the GNSS signal while gradually shifting the timing of the PRN code.
  • PRN codes prseudo-noise codes
  • the baseband processing unit 41 specifies the PRN code number in which the GNSS signal is modulated and the reception timing of the PRN code.
  • the GNSS system is constructed by many GNSS satellites, but the PRN code is unique to each GNSS satellite. Therefore, specifying the PRN code number is synonymous with specifying the GNSS satellite corresponding to the received GNSS signal.
  • the reception timing of the GNSS signal can be obtained by specifying the reception timing of the PRN code.
  • the baseband processing unit 41 performs arithmetic processing by the CPU on the data input to the correlator. As a result, the GNSS signal modulated based on the PRN code can be demodulated.
  • the baseband processing unit 41 includes a demodulation unit 43 and a positioning calculation unit 44.
  • the demodulation unit 43 acquires the navigation message based on the received GNSS signal.
  • the positioning calculation unit 44 acquires the current position of the antenna 11 and the like by performing known positioning calculation.
  • Each of the multiple GNSS satellites transmits a signal called the L1 wave (1575.42 MHz) as a positioning signal.
  • L1 wave signal a navigation message including orbit information of the satellite and time based on an extremely accurate clock provided by the satellite is generated at 1023 MHz / chip chip rate with 1023 chips in a cycle of 1 millisecond.
  • the phase-modulated PRN code is included.
  • Each GNSS satellite repeatedly transmits the frame, which is the unit of the navigation message, without interruption. It takes 30 seconds to transmit one frame.
  • One frame is divided into 5 subframes of 6 seconds each.
  • Each subframe is configured as a 300-bit bit string in which satellite orbit information and the like are described, and is transmitted from the GNSS satellite at a rate of 50 bits per second for 6 seconds.
  • the above-mentioned information (bit string) can be transmitted by radio waves by the two-stage phase modulation.
  • the timing at which the GNSS satellite transmits the head of each subframe (strictly speaking, the head bit of the first PRN code) is every 6 seconds of the time (GNSS time) of the clock included in the GNSS satellite. Are in sync.
  • a bit string of a predetermined synchronization pattern is described at the beginning of all subframes.
  • the baseband processing unit 41 can obtain the reception timing of the subframe by demodulating the subframe using the PRN code specified by the correlator and searching for the leading timing of the synchronization pattern.
  • Each subframe describes the GNSS time (hereinafter referred to as the signal transmission GNSS time) indicating the transmission timing at the beginning of the subframe as a bit string.
  • the baseband processing unit 41 acquires the signal transmission GNSS time associated with the subframe by demodulating the subframe.
  • GNSS receiver 1 is equipped with a clock (not shown) in order to measure various timings.
  • this clock may be referred to as the reception side clock.
  • the receiving side clock for example, one using the above clock signal can be considered.
  • the baseband processing unit 41 determines the time (propagation delay) required for the radio wave to reach the antenna 11 from the GNSS satellite by the signal transmission GNSS time obtained by demodulating the subframe and the reception timing of the subframe. get.
  • Propagation delay is expressed as the time from the timing when the receiving clock shows the same time as the signal transmission GNSS time (hereinafter referred to as the reference timing) to the timing when the beginning of the subframe is received. Since the receiving clock has an error, there is a gap between the time of the receiving clock and the GNSS time.
  • the above-mentioned propagation delay includes an error between the receiving side clock and the GNSS time.
  • the baseband processing unit 41 includes a propagation delay integer second acquisition unit 46, a propagation delay integer millisecond acquisition unit 47, and a propagation delay less than millisecond acquisition unit 48.
  • Propagation delay integer second acquisition unit 46 acquires the integer second part of the propagation delay. This integer second part can be obtained as the integer part of the quotient obtained by dividing the result (count value) of counting the PRN code by the propagation delay integer millisecond acquisition unit 47 as described below.
  • Propagation delay integer millisecond acquisition unit 47 acquires an integer millisecond portion of the propagation delay (however, it is less than an integer second). This integer millisecond part can count how many times the PRN code is repeated from the reference timing to the reception timing of the beginning of the subframe, and obtain the result (count value) as the remainder when divided by 1000. ..
  • the propagation delay less than millisecond acquisition unit 48 can obtain the part less than millisecond of the propagation delay based on the timing when the correlation of the PRN code reaches the peak in the correlator in the vicinity of the reference timing.
  • the part less than millisecond can be said to be the lower digit part of the numerical value of the propagation delay.
  • the integer millisecond part can be said to be the upper digit part of the numerical value of the propagation delay.
  • the integer disease part can be said to be the higher-order part of the propagation delay value.
  • the baseband processing unit 41 acquires the position of the GNSS satellite at the signal transmission GNSS time by calculating it based on the satellite orbit information.
  • the satellite orbit information can be obtained by demodulating the subframe.
  • the positioning calculation unit 44 obtains the position of the GNSS satellite and the propagation delay of the GNSS signal for four or more GNSS satellites (in other words, PRN code) and performs a known positioning calculation. Thereby, the position (longitude, latitude, altitude) of the antenna 11 and the error between the reception side clock and the GNSS time can be acquired. In the following description, the error between the receiving side clock and the GNSS time may be called a clock error.
  • the radio wave travels about 300 kilometers in 1 millisecond, but it is usually unlikely that the antenna 11 physically moves that distance in a short time. Therefore, when the propagation delay of a certain GNSS signal (portion less than integer seconds) is 67.890123 milliseconds in units of milliseconds, the integer millisecond portion (67) is You can think that it will not change at all for a while, or even if it changes, it will only increase or decrease by one. Similarly, it can be considered that the error between the reception side clock and the GNSS time hardly changes in the order of milliseconds in a short time.
  • the propagation delay less than millisecond acquisition unit 48 simply finds the difference in the timing of the PRN code with respect to the reference timing (that is, the propagation delay integer millisecond).
  • the propagation delay of the GNSS signal can be easily obtained, including the integer millisecond part and the sub-millisecond part, without operating the second acquisition unit 47.
  • the baseband processing unit 41 of the present embodiment determines the propagation delay without using the above method in consideration of the possibility of receiving the spoofed GNSS signal.
  • the propagation delay integer millisecond acquisition unit 47 calculates the integer millisecond part of the transmission delay by the same method as above even after once obtaining the integer millisecond part of the GNSS signal of a certain PRN code by positioning calculation. Get the part of.
  • the propagation delay less than millisecond acquisition unit 48 obtains the difference in the timing of the PRN code with respect to the reference timing, as described above. This makes it possible to acquire a part of the propagation delay that is less than a millisecond.
  • the baseband processing unit 41 uses the integer seconds part acquired by the propagation delay integer second acquisition unit 46 and the integer acquired by the propagation delay adjustment few milliseconds acquisition unit 47.
  • the millisecond portion is output to the determination processing unit 51.
  • the values output by the propagation delay integer second acquisition unit 46 and the propagation delay integer millisecond acquisition unit 47 are converted into those based on the GNSS time using the clock error obtained by the positioning calculation.
  • the determination processing unit 51 determines whether the received GNSS signal is a normal GNSS signal or a spoofed GNSS signal based on the data input from the baseband processing unit 41. Specifically, when the integer second part of the propagation delay obtained for the GNSS signal is out of the predicted time threshold range, the determination processing unit 51 receives the GNSS signal as a spoofed GNSS signal. To determine. Further, the determination processing unit 51 determines that the received GNSS signal is a spoofed GNSS signal when the integer millisecond portion of the propagation delay obtained for the GNSS signal is different from the value that should normally be used. ..
  • the judgment processing unit 51 includes a storage unit 52 and a judgment unit 53.
  • the storage unit 52 can store the reception timing of the navigation message used for the determination. More specifically, the storage unit 52 stores the timing of receiving a message of a previously designated type (sometimes referred to as a predetermined message in the following description) among the messages included in the navigation message. The storage unit 52 stores the reference timing, which is the reception timing of the predetermined message, in integer seconds based on the integer seconds acquired by the propagation delay integer second acquisition unit 46. Then, the storage unit 52 outputs the stored reference timing to the determination unit 53.
  • a previously designated type sometimes referred to as a predetermined message in the following description
  • the storage unit 52 can store a plurality of integer millisecond values of the above-described propagation delay input from the baseband processing unit 41 for each GNSS satellite (in other words, for each PRN code).
  • the storage unit 52 obtains the range in which the value of the integer millisecond is normally included in the radio wave delay of the GNSS signal of the PRN code from the accumulated value of the integer millisecond, and outputs the range to the determination unit 53.
  • the determination unit 53 receives the next predetermined message reception timing (integer seconds) predicted from the predetermined message reception timing (integer seconds) stored in the storage unit 52, and the timing when the next predetermined message is actually received ( It is determined whether or not a normal GNSS signal is received by using the difference between (integer seconds) and.
  • the frame which is the unit of the navigation message, is repeated exactly every 30 seconds. Therefore, when the reception timing (integer second value) at the beginning of a certain frame is, for example, 1860, the reception timing (integer second value) at the beginning of the next frame can be predicted to be 1890. However, when the next frame is actually received, it is assumed that the integer second value indicating the reception timing at the beginning is 1873. Since it is unnatural for the head of the frame to be received at such a timing, it can be considered that the frame received at the timing of 1873 is not a normal GNSS signal but a spoofed GNSS signal.
  • the determination unit 53 determines whether or not the GNSS signal is a spoofed GNSS signal by utilizing the fact that the frame of the navigation message is repeated exactly every 30 seconds. Specifically, when the difference between the predicted reception timing and the actual reception timing is within a predetermined time threshold range (for example, within ⁇ 5 seconds), the determination unit 53 currently receives the normal GNSS signal. It is determined that On the other hand, when the difference in the reception timing is out of the range of the time threshold, the determination unit 53 determines that the spoofing GNSS signal is currently received.
  • a predetermined time threshold range for example, within ⁇ 5 seconds
  • the determining unit 53 determines that the GNSS signal including the subsequent navigation message is a spoofing GNSS signal until the timing difference again falls within the range of the time threshold. judge.
  • the determination result of the determination unit 53 is input to the signal selection unit 61.
  • the determination unit 53 uses the reception timing at the beginning of the frame as a reference for timing prediction of the frame beginning of the next time. That is, the reference timing stored in the storage unit 52 is updated with the reception timing (integer second value) of the newly received frame. Then, the determination unit 53 predicts the reception timing at the beginning of the next frame from the new reference timing and determines the spoofed GNSS signal.
  • the determination unit 53 determines that the spoofing GNSS signal is received, the reference timing stored in the storage unit 52 is not updated depending on the reception timing of the frame. Instead, the determination unit 53 updates the reference timing stored in the storage unit 52 in a form in which 30 which is the frame period is added to the previous reference timing. This makes it possible to avoid using an incorrect GNSS signal as a reference.
  • the determination unit 53 for each GNSS signal (PRN code), the propagation input from the baseband processing unit 41 within the range of an integer millisecond of the propagation delay that the normal GNSS signal obtained by the storage unit 52 should satisfy. Determine if there is an integer millisecond of delay.
  • the determination unit 53 determines that the signal of the PRN code is a normal GNSS. Judge as a signal. On the other hand, when the integer millisecond of the propagation delay obtained from the baseband processing unit 41 is out of the range obtained in the storage unit 52, the determination unit 53 determines that the PRN code signal is a spoofed GNSS signal. To determine. The determination result of the determination unit 53 is input to the signal selection unit 61.
  • the determination processing unit 51 When the determination unit 53 detects a spoofed GNSS signal, the determination processing unit 51 outputs an alarm signal. Based on this alarm signal, the output unit 71 included in the GNSS receiver 1 can notify the user that the spoofing GNSS signal has been received, and the user can be alerted. Note that this alarm signal may be output to an external device.
  • the output unit 71 can output information regarding the spoofed GNSS signal for each satellite to the outside.
  • the configuration of the output unit 71 is not particularly limited as long as it can call the user's attention.
  • the output unit 71 can be a lamp that lights up or a buzzer that emits sound.
  • the output unit 71 may be a display device that outputs a sentence to that effect.
  • the determination result is input to the signal selection unit 61 from the determination unit 53 of the determination processing unit 51.
  • the signal selection unit 61 selects, from the PRN codes of the GNSS signal detected by the correlator in the baseband processing unit 41, PRN codes other than those determined by the determination unit 53 to be spoofed GNSS signals.
  • the signal selection unit 61 outputs the selection result (specifically, the PRN code number) to the baseband processing unit 41.
  • the positioning calculation unit 44 of the baseband processing unit 41 performs positioning calculation using only the GNSS signal of the PRN code selected by the signal selection unit 61. As a result, the clock error is recalculated. The recalculated clock error is more accurate than the original clock error because the influence of the spoofing GNSS signal is eliminated.
  • the GNSS receiver 1 determines whether the received GNSS signal is a normal GNSS signal or a spoofed GNSS signal, and the positioning calculation unit 44 performs positioning calculation in a form in which the spoofed GNSS signal that reduces positioning accuracy is excluded. I do. Therefore, it is possible to avoid the influence of the spoofing signal and output highly accurate information.
  • whether or not the received GNSS signal is a spoofing GNSS signal is determined by the following (1) in addition to or instead of judging by the value of the integer second and / or the integer millisecond of the propagation delay. ) To (5) can be judged from various viewpoints.
  • the determination processing unit 51 determines that the GNSS signal related to the PRN code is a spoofed GNSS signal.
  • the determination processing unit 51 determines that the GNSS signal related to the PRN code is a spoofed GNSS signal.
  • satellites that receive GNSS signals of two PRN codes and correspond to one PRN code are located at a high elevation angle according to satellite orbit information, and satellites corresponding to the other PRN code are According to the satellite orbit information, it was located at a low elevation angle.
  • the C / No of the GNSS signal with a high elevation angle of the satellite is smaller than the C / No of the GNSS signal with a low elevation angle.
  • C / No is a carrier noise power density ratio, and substantially means signal strength. It is unnatural that the signal strength of the GNSS signal becomes small even though the GNSS satellite has a high elevation angle. Therefore, the determination processing unit 51 determines that the GNSS signal related to at least one of the two PRN codes is a spoofed GNSS signal.
  • the determination processing unit 51 determines that the GNSS signal related to the PRN code is a spoofed GNSS signal.
  • the determination processing unit 51 determines that at least one of the GNSS signals used for the positioning calculation is a spoofed GNSS signal.
  • the target for comparing the position of the antenna 11 obtained by the positioning calculation may be a preset position or the position of the antenna 11 acquired by the positioning calculation in the latest past.
  • the spoofing GNSS signal can be satisfactorily detected by adding the above judgment to the judgment regarding the integer millisecond of the propagation delay or by making the judgment instead. Note that a plurality of judgments (1) to (5) above may be combined.
  • the GNSS receiving device 1 of this embodiment includes the demodulation unit 43, the positioning calculation unit 44, and the determination unit 53.
  • the demodulation unit 43 receives the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite and acquires the navigation message.
  • the positioning calculation unit 44 performs positioning calculation based on the propagation delay that is the time until the GNSS signal transmitted from the GNSS satellite reaches the antenna 11.
  • the determination unit 53 determines that the received GNSS signal is a spoofed GNSS signal when the integer millisecond, which is an integer part when the propagation delay is expressed in milliseconds, does not satisfy the condition.
  • the propagation delay of the spoofing GNSS signal may be significantly different from the normal GNSS signal. Therefore, the spoofed GNSS signal can be satisfactorily discriminated by paying attention to the integer millisecond value of the propagation delay.
  • the GNSS receiver 1 of this embodiment includes a storage unit 52.
  • the storage unit 52 stores reference timing, which is the timing at which a message of a predetermined type among navigation messages is received.
  • the determination unit 53 is the difference between the reception timing of the next same type of message predicted based on the reference timing stored in the storage unit 52 and the timing of receiving the same type message after the reference timing.
  • the timing difference is out of the range of the predetermined time threshold, it is determined that the GNSS signal including the subsequent navigation message is a spoofing GNSS signal until the timing difference falls within the range of the time threshold.
  • the spoofing GNSS signal can be satisfactorily discriminated by paying attention to the reception timing difference of the same type of message included in the navigation message.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the GNSS receiver 1x according to the second embodiment of the present invention.
  • the same or similar members as those in the above-described embodiment may be denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof may be omitted.
  • the GNSS receiver 1x of the present embodiment shown in FIG. 2 includes an assist GNSS information input unit (assist GNSS information acquisition unit) 81.
  • the assist GNSS information input unit 81 is configured to be able to communicate with an information distribution server (not shown) via a wired or wireless communication network.
  • the assist GNSS information input unit 81 inputs the assist GNSS information including, for example, satellite orbit information and the like from the information distribution server.
  • the information required for positioning is better than the case where the GNSS signal is demodulated and satellite orbit information is obtained at a rate of 50 bits per second. Can be obtained in a short time.
  • the assist GNSS information input unit 81 outputs the acquired satellite orbit information to the baseband processing unit 41 and the determination processing unit 51.
  • the assist GNSS information input from the assist GNSS information input unit 81 to the baseband processing unit 41 includes the satellite orbit information, but the baseband processing unit 41 separates the subframe of the GNSS received signal. Orbit information of the satellite is acquired by demodulating. The baseband processing unit 41 acquires the satellite orbit information described in the GNSS received signal for each PRN code and outputs it to the determination processing unit 51.
  • the determination unit 53 of the determination processing unit 51 determines the integer millisecond related to the above-mentioned transmission delay, and further determines the consistency of satellite orbit information. That is, the satellite orbit information obtained by the assist GNSS information and the satellite orbit information obtained by demodulating the GNSS received signal are substantially provided on the assumption that the information distribution server that provides the assist GNSS information is reliable. If they are the same, the determination unit 53 determines that the GNSS reception signal related to the PRN code is a normal GNSS signal, and if not, the determination unit 53 determines that the GNSS reception signal related to the PRN code is a spoofed GNSS signal. Judge that there is.
  • the format of the satellite orbit information described in the GNSS assist information provided by the information distribution server may differ from the format of the satellite orbit information obtained from the GNSS received signal.
  • the determination processing unit 51 calculates, for example, the azimuth angle and elevation angle of the satellite viewed from the position of the antenna 11 obtained by the positioning calculation based on both satellite orbit information, and the obtained azimuth angle and elevation angle. Based on whether or not the difference between them is within a predetermined range, it is possible to determine the substantial identity of the satellite track information.
  • the GNSS assist information provided by the information distribution server may include, for example, satellite health information, time correction information of a clock provided in the satellite, leap second information, and the like.
  • the determination processing unit 51 compares at least one of the above-mentioned information between the GNSS assist information and the information obtained by demodulating the GNSS received signal, and if there is a difference, the PRN concerned. It can be determined that the GNSS received signal related to the code is a spoofed GNSS signal.
  • the range in which the integer millisecond of the propagation delay should normally be can be calculated in advance for each GNSS satellite of the PRN code.
  • the determination processing unit 51 may use this range to determine the spoofed GNSS signal.
  • the storage unit 52 may be configured to store the calculated average value of integer milliseconds instead of storing a plurality of integer milliseconds.
  • the determination processing unit 51 can determine that the signal is a spoofed GNSS signal unless the integer millisecond of the propagation delay falls within a predetermined range centered on this average value.
  • the judgment processing unit 51 and the signal selection unit 61 may be realized by the CPU, ROM, RAM, etc. included in the baseband processing unit 41, or may be realized by another hardware included in the GNSS receiver 1.
  • All processes described herein may be embodied by software code modules executed by a computing system including one or more computers or processors and may be fully automated.
  • the code modules may be stored on any type of non-transitory computer readable medium or other computer storage device. Some or all of the methods may be embodied in dedicated computer hardware.
  • the processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be a controller, microcontroller, or state machine, combinations thereof, or the like.
  • the processor can include electrical circuitry configured to process computer-executable instructions.
  • the processor comprises an application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate array (FPGA), or other programmable device that performs logical operations without processing computer-executable instructions.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • a processor may also be a combination of computing devices, such as a combination of digital signal processors (digital signal processing devices) and microprocessors, multiple microprocessors, one or more microprocessors in combination with DSP cores, or any other thereof. It can be implemented as such a configuration. Although described primarily herein in the context of digital technology, a processor may also include primarily analog components. For example, some or all of the signal processing algorithms described herein may be implemented by analog circuits or mixed analog and digital circuits.
  • a computing environment includes any type of computer system including, but not limited to, a microprocessor, mainframe computer, digital signal processor, portable computing device, device controller, or computer system based on a computing engine within an apparatus. be able to.
  • conditional languages such as “capable,” “capable,” “will” or “possible” refer to particular features, elements and / or steps that a particular embodiment includes. Embodiments are understood in the sense of the context commonly used to convey the inclusion. Thus, such a conditional language is generally any way in which features, elements and / or steps are required for one or more embodiments, or one or more embodiments It is not meant to necessarily include the logic to determine whether an element and / or step is included in or executed by any particular embodiment.
  • a disjunctive language such as the phrase "at least one of X, Y, and Z" is an item, term, etc., X, Y, Z, or any combination thereof unless otherwise specified. Understood in a commonly used context to indicate that it can be (eg, X, Y, Z). Accordingly, such disjunctive languages generally require each of at least one of X, at least one of Y, or at least one of Z for which a particular embodiment is present. Does not mean.
  • Numerals such as “one” should generally be construed to include one or more described items unless specifically stated otherwise. Thus, phrases such as “one device configured to” are intended to include one or more of the listed devices. Such one or more enumerated devices may also be collectively configured to perform the recited citations. For example, "a processor configured to perform A, B, and C below” refers to a first processor configured to perform A and a second processor configured to perform B and C. Processor.
  • a specific number enumeration of the introduced examples is explicitly recited, one of ordinary skill in the art will appreciate that such an enumeration typically includes at least the recited number (e.g., other modifiers). The mere enumeration "with two enumerations” without “is usually meant to mean at least two enumerations, or more than one enumeration.”
  • the term "horizontal” as used herein, regardless of its orientation, is a plane parallel to the plane or surface of the floor of the area in which the described system is used, or description. Is defined as the plane in which the method is performed.
  • the term “floor” can be replaced with the terms “ground” or “water surface”.
  • the term “vertical / vertical” refers to the direction vertical / vertical to the defined horizontal line. Terms such as “upper”, “lower”, “lower”, “upper”, “side”, “higher”, “lower”, “upward”, “above”, and “below” are defined with respect to the horizontal plane. ing.
  • connection As used herein, the terms “attach,” “connect,” “pair,” and other related terms, unless otherwise noted, are removable, movable, fixed, adjustable, And / or should be construed as including a removable connection or linkage. Connections / couplings include direct connections and / or connections having an intermediate structure between the two described components.

Abstract

本発明の目的は、受信したＧＮＳＳ信号になりすまし信号が含まれているか否かを簡単に判定することができるＧＮＳＳ受信装置を提供することにある。本発明のＧＮＳＳ受信装置（１）は、復調部（４３）と、測位計算部（４４）と、記憶部（５２）と、判定部（５３）と、を備える。復調部（４３）は、ＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する。測位計算部（４４）は、ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナ（１１）に到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う。記憶部（５２）は、航法メッセージ中の予め定めた種類のメッセージの受信タイミング（基準タイミング）を記憶する。判定部（５３）は、基準タイミングから予測した次回以降の同一種類のメッセージの受信タイミングと、基準タイミングの後に受信した当該同一種類のメッセージの受信タイミングと、の差が時間閾値の範囲から外れる場合に、当該航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。

Description

ＧＮＳＳ受信装置
　本発明は、主として、ＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信装置に関する。
　従来から、ＧＮＳＳ測位に基づいて求めた位置情報が、衛星を発信源とする信号から求めた位置情報であるか、なりすまし信号から求めた位置情報であるかについて判定することができる位置確認システムが知られている。特許文献１は、この種の位置確認システムを開示する。
　 即ち、特許文献１は、端末装置と、管理サーバと、を備える位置確認システムを開示する。端末装置は、衛星電波を受信し、衛星電波に含まれる航法メッセージ を解析することで現在地に関する位置情報を取得する機能を有する。そして、端末装置は、操作者等によって携帯されることで移動可能となっており、地理的な 領域であるゾーンＡ，Ｂ，Ｃ等に位置するようになっている。この端末装置は、取得した位置情報と、当該位置情報が示す現在地を含むゾーンＡ等に対応付けた ゾーン識別子と、を管理サーバに出力する。そして、管理サーバは、データベースからゾーン識別子に対応すべき地理的な領域である認証用ゾーンを取得し、端 末装置の現在位置が認証用ゾーン内に位置しているか否かを認証する機能を有する。
特開２００５－８００８４号公報
　 しかし、上記特許文献１の構成は、端末装置の位置のなりすましを検出するために、ゾーン識別子に関する情報が必要である。従って、当該情報を取得できない 場合、なりすまし信号を利用して求めた誤った位置情報が端末装置から送信されていることを検出することができず、これにより、なりすまし信号を端末装置が 受信していることを検出することができない点で改善の余地があった。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、受信したＧＮＳＳ信号になりすまし信号が含まれているか否かを簡単に判定することができるＧＮＳＳ受信装置を提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
　 本発明の第１の観点によれば、以下の構成のＧＮＳＳ受信装置が提供される。即ち、このＧＮＳＳ受信装置は、復調部と、測位計算部と、記憶部と、判定部と、 を備える。前記復調部は、ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する。前記測位計算部は、ＧＮＳＳ衛星から送信された ＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う。前記記憶部は、前記航法メッセージのうちで予め定められた種類の メッセージを受信したタイミングである基準タイミングを記憶する。前記判定部は、前記記憶部が記憶した前記基準タイミングに基づいて予測する次回以降の同 一種類のメッセージの受信タイミングと、前記基準タイミングの後に当該同一種類のメッセージを受信したタイミングと、の差であるタイミング差が予め定めら れる時間閾値の範囲から外れる場合に、前記タイミング差が当該時間閾値の範囲内となるまで、以降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ 信号であると判定する。
　即ち、なりすましＧＮＳＳ信号は、通常のＧＮＳＳ信号の受信周期とは異なるタイミングで受信する ことが考えられる。そのため、なりすましＧＮＳＳ信号に関する航法メッセージの受信タイミングは、通常のＧＮＳＳ信号に関する航法メッセージの受信タイミ ングの周期から、大きく外れる可能性がある。従って、航法メッセージに含まれる同一種類のメッセージの受信タイミング差に着目して、なりすましＧＮＳＳ信 号を良好に判別することができる。
　本発明の第２の観点によれば、以下の構成のＧＮＳＳ受信装置が提供される。即ち、この ＧＮＳＳ受信装置は、復調部と、測位計算部と、判定部と、を備える。前記復調部は、ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取 得する。前記測位計算部は、ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う。前記判定部 は、前記伝搬遅延をミリ秒で表したときの整数部分である整数ミリ秒が条件を満たさない場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定 する。
　即ち、なりすましＧＮＳＳ信号の送信源の位置は、通常のＧＮＳＳ信号の送信源であるＧＮＳＳ衛星の位置と大きく異 なるので、なりすましＧＮＳＳ信号の伝搬遅延は通常のＧＮＳＳ信号と大きく異なる可能性がある。従って、伝搬遅延の整数ミリ秒の値に着目して、なりすまし ＧＮＳＳ信号を良好に判別することができる。
　前記のＧＮＳＳ受信装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即 ち、このＧＮＳＳ受信装置は、取得した情報を外部に出力する出力部を備える。前記判定部は、ＧＮＳＳ信号が前記なりすましＧＮＳＳ信号であるか否かを衛星 毎に判定する。前記出力部は、衛星毎のなりすましＧＮＳＳ信号に関する情報を外部に出力する。
　これにより、なりすましＧＮＳＳ信号を衛星毎に判別することができ、衛星毎のなりすまし信号に関する情報をユーザに知らせることができる。
　 前記のＧＮＳＳ受信装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記ＧＮＳＳ信号を受信するアンテナが固定的に設けられている。前記判定部 は、受信した複数のＧＮＳＳ信号を用いた測位計算により得られた現在のアンテナ位置が、設定されたアンテナ位置又は過去の測位計算によるアンテナ位置から 所定以上変動する場合に、受信した複数の前記ＧＮＳＳ信号のうち少なくとも何れかがなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。
　即ち、アンテナが固定的に設けられていれば、通常のＧＮＳＳ信号に基づいた測位計算による当該アンテナの位置は変動しない筈である。上記の構成では、この性質を利用して、なりすましＧＮＳＳ信号を判別することができる。
　 前記のＧＮＳＳ受信装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このＧＮＳＳ受信装置は、前記判定部によってなりすましＧＮＳＳ信号であると 判定されていないＧＮＳＳ信号を選択する信号選択部を備える。前記信号選択部によって選択されたＧＮＳＳ信号を用いて測位計算を行う。
　これにより、なりすましＧＮＳＳ信号を排除した形で測位計算を行うことができるので、より良好な測位結果を得ることができる。
　 前記のＧＮＳＳ受信装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、このＧＮＳＳ受信装置は、アシストＧＮＳＳ情報を取得するアシストＧＮＳＳ情 報取得部を備える。前記判定部は、ＧＮＳＳ信号を復調することにより得られる情報と、前記アシストＧＮＳＳ情報から得られる情報との間で、衛星の軌道情 報、衛星の健康情報、衛星が備える時計の時刻補正情報、及びうるう秒情報のうち少なくとも何れかに関して相違がある場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりす ましＧＮＳＳ信号であると判定する。
　これにより、アシストＧＮＳＳ情報を利用して、なりすましＧＮＳＳ信号を良好に判別することができる。
　前記のＧＮＳＳ受信装置においては、前記判定部は、受信したＧＮＳＳ信号の信号強度が閾値以上である場合に、当該ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することが好ましい。
　これにより、ＧＮＳＳ信号の信号強度が通常では考えられない程大きい場合に、なりすましＧＮＳＳ信号であると判定することができる。
　前記のＧＮＳＳ受信装置においては、前記判定部は、受信した複数のＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の信号強度の差が閾値以内である場合に、当該複数のＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することが好ましい。
　即ち、複数のＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の信号強度が通常では考えられない程類似している場合は、同一の送信源から複数のＰＲＮコードのなりすましＧＮＳＳ信号が送信されている疑いが強いため、なりすましＧＮＳＳ信号であると判定することができる。
　 前記のＧＮＳＳ受信装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号と第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号をそれぞれ 受信した場合に、前記第１ＰＲＮコードに対応する衛星について衛星の軌道情報から得られる仰角が、前記第２ＰＲＮコードに対応する衛星について前記軌道情 報から得られる仰角よりも高く、かつ、前記第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号の信号強度が、前記第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号の信号強度よりも小さいとき は、前記判定部は、前記第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号と前記第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号のうち少なくとも何れかがなりすましＧＮＳＳ信号であると判 定する。
　即ち、高仰角の衛星に対応するＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号は、その信号強度が大きくなる筈である。この性質を利用して、なりすましＧＮＳＳ信号を判別することができる。
　前記のＧＮＳＳ受信装置においては、前記判定部は、受信したＧＮＳＳ信号の信号強度の所定時間内での変化が閾値以内である場合に、当該ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することが好ましい。
　即ち、ＧＮＳＳ衛星は所定の軌道に沿って移動しながらＧＮＳＳ信号を送信するので、通常、同一のＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の信号強度は、時間の経過に伴って一定程度変動する。この性質を利用して、なりすましＧＮＳＳ信号を判別することができる。
　 本発明の第３の観点によれば、以下のＧＮＳＳ受信方法が提供される。即ち、ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する。 ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う。前記航法メッセージのうちで予め定めら れた種類のメッセージを受信したタイミングである基準タイミングを記憶する。記憶した前記基準タイミングに基づいて予測する次回以降の同一種類のメッセー ジの受信タイミングと、前記基準タイミングの後に当該同一種類のメッセージを受信したタイミングと、の差であるタイミング差が予め定められる時間閾値の範 囲から外れる場合に、前記タイミング差が当該時間閾値の範囲内となるまで、以降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定 する。
　即ち、なりすましＧＮＳＳ信号は、通常のＧＮＳＳ信号の受信周期とは異なるタイミングで受信することが考えられ る。そのため、なりすましＧＮＳＳ信号に関する航法メッセージの受信タイミングは、通常のＧＮＳＳ信号に関する航法メッセージの受信タイミングの周期か ら、大きく外れる可能性がある。従って、航法メッセージに含まれる同一種類のメッセージの受信タイミング差に着目して、なりすましＧＮＳＳ信号を良好に判 別することができる。
　本発明の第４の観点によれば、以下のＧＮＳＳ受信方法が提供される。即ち、ＧＮＳＳ衛星から放送さ れたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する。ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて 測位計算を行う。前記伝搬遅延をミリ秒で表したときの整数部分である整数ミリ秒が条件を満たさない場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号 であると判定する。
　即ち、なりすましＧＮＳＳ信号の送信源の位置は、通常のＧＮＳＳ信号の送信源であるＧＮＳＳ衛星の位 置と大きく異なるので、なりすましＧＮＳＳ信号の伝搬遅延は通常のＧＮＳＳ信号と大きく異なる可能性がある。従って、伝搬遅延の整数ミリ秒の値に着目し て、なりすましＧＮＳＳ信号を良好に判別することができる。
本発明の第１実施形態に係るＧＮＳＳ受信装置の電気的構成を示すブロック図。 本発明の第２実施形態に係るＧＮＳＳ受信装置の電気的構成を示すブロック図。
　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＧＮＳＳ受信装置１の電気的構成を示すブロック図である。
　 図１に示すＧＮＳＳ受信装置１は、受信したＧＮＳＳ信号に基づいて、正確な位置情報及び正確なＧＮＳＳ時刻を取得することができる。ＧＮＳＳ受信装置１ は、例えばカーナビゲーションシステムに搭載して、正確な位置情報を取得する装置として利用することができる。また、ＧＮＳＳ受信装置１は、例えば通信基 地局に設置して、ＧＮＳＳ時刻を取得する装置として利用することができる。
　ＧＮＳＳ受信装置１は、受信したＧＮＳＳ信号が、通常のＧＮＳＳ信号であるか、なりすましＧＮＳＳ信号であるかについて判定し、なりすましＧＮＳＳ信号を除外して測位計算を行うことができる。
　 本明細書において、通常のＧＮＳＳ信号とは、ＧＮＳＳ衛星から送信された電波を受信したＧＮＳＳ信号を意味する。なりすましＧＮＳＳ信号とは、何者かが ＧＮＳＳ信号を模倣してＧＮＳＳ衛星以外の送信源から送信した電波を意味する。なりすましＧＮＳＳ信号は、受信機が取得する位置情報及び時刻情報を単に狂 わせること、又は、事実とは異なる特定の位置及び時刻を現在位置及び現在時刻として意図的に誤信させること等を目的としている。
　ＧＮＳＳ受信装置１には、ＧＮＳＳ信号を受信可能なアンテナ１１が電気的に接続される。このアンテナ１１の構成は任意であり、例えばパッチアンテナとすることができる。
　図１に示すように、ＧＮＳＳ受信装置１は、発振器２１と、シンセサイザ２２と、信号入力部３１と、ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２と、ベースバンド処理部４１と、判断処理部５１と、信号選択部６１と、出力部７１と、を備える。
　発振器２１は、例えば水晶からなる振動子を発振させることにより、所定の周波数の信号を生成する。発振器２１は、生成した信号をシンセサイザ２２に出力する。
　シンセサイザ２２は、発振器２１から出力された信号に基づいて、所定の周波数（クロック周波数）のクロック信号を生成する。シンセサイザ２２は、生成したクロック信号を、ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２、ベースバンド処理部４１に出力する。
　信号入力部３１には、アンテナ１１が受信したＧＮＳＳ信号が入力される。信号入力部３１は、例えば、アンテナ１１とＧＮＳＳ受信装置１とを繋ぐ信号ケーブルが接続されるコネクタとすることができる。
　ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２は、信号入力部３１で取得したＧＮＳＳ信号を、後述するベースバンド処理部４１で処理することができる信号データに変換する。
　 ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２は、ＶＣＯ（電圧制御発振器）と、ミキサ（混合器）と、を備える。ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２は、信号入力部３１ で取得したＧＮＳＳ信号と、クロック周波数の位相に一致するように制御されたＶＣＯからの出力と、をミキサで混合する。これにより、ＲＦ／ＩＦダウンコン バータ部３２は、ＧＮＳＳ信号の周波数を、クロック周波数の分周比倍の中間周波数に変換することができる。
　また、 ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２は、アンプと、Ａ／Ｄコンバータと、を備える。アンプは、中間周波数に変換したＧＮＳＳ信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバー タは、増幅した当該ＧＮＳＳ信号をデジタルデータに変換する。ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２は、当該ＧＮＳＳ信号に関するデータを、ベースバンド処理 部４１に出力する。
　ベースバンド処理部４１は、公知のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、相関器等を備える。ＲＯＭには、ＧＮＳＳ信号を処理するためのプログラムが格納されており、ベースバンド処理部４１は、当該プログラムに基づいて動作する。
　 ベースバンド処理部４１の相関器には、ＲＦ／ＩＦダウンコンバータ部３２から出力されたＧＮＳＳ信号に関するデータと、シンセサイザ２２からのクロック信 号と、が入力される。相関器は、複数種類の所定のＰＲＮコード（疑似雑音符号）と、ＧＮＳＳ信号と、の相関を、ＰＲＮコードのタイミングを少しずつズラし ながら求める。ＧＮＳＳ信号を受信している場合、あるＰＲＮコードをズラしたどこかのタイミングで、相関器の出力がピークを示す。ベースバンド処理部４１ は、これにより、ＧＮＳＳ信号が変調されているＰＲＮコード番号を特定するとともに、当該ＰＲＮコードの受信タイミングを特定する。
　 ＧＮＳＳシステムは多数のＧＮＳＳ衛星によって構築されているが、ＰＲＮコードは１つ１つのＧＮＳＳ衛星に固有のものである。従って、ＰＲＮコード番号を 特定することは、受信したＧＮＳＳ信号に対応するＧＮＳＳ衛星を特定することと同義である。また、ＰＲＮコードの受信タイミングを特定することで、 ＧＮＳＳ信号の受信タイミングを求めることができる。
　ベースバンド処理部４１は、当該相関器に入力されたデータに対してＣＰＵによる演算処理を行う。これにより、ＰＲＮコードに基づいて変調されているＧＮＳＳ信号を復調することができる。
　ベースバンド処理部４１は、復調部４３と、測位計算部４４と、を備える。復調部４３は、受信したＧＮＳＳ信号に基づいて、航法メッセージを取得する。測位計算部４４は、公知の測位計算を行うことにより、アンテナ１１の現在位置等を取得する。
　以下では、ベースバンド処理部４１によるＧＮＳＳ信号の受信タイミングの特定及び測位計算について、ＧＮＳＳの一例であるＧＰＳの場合を挙げて具体的に説明する。
　 複数のＧＮＳＳ衛星のそれぞれは、Ｌ１波と呼ばれる信号（１５７５．４２ＭＨｚ）を測位信号として送信している。Ｌ１波の信号には、衛星の軌道情報、及 び、当該衛星が備える極めて正確な時計に基づく時刻等を含む航法メッセージを、１０２３ＭＨｚ／チップのチップレートで１０２３チップを周期１ミリ秒で発 生させたＰＲＮコードで位相変調したものが含まれている。
　それぞれのＧＮＳＳ衛星は、航法メッセージの単位であるフレー ムを、繰り返して途切れなく送信している。１つのフレームの送信には３０秒を要する。１つのフレームは、６秒ずつの５つのサブフレームに分けられる。それ ぞれのサブフレームは、衛星の軌道情報等が記述された３００ビットのビット列として構成され、６秒の間、５０ビット毎秒のレートでＧＮＳＳ衛星から送信さ れる。
　各サブフレームにおいて、周期１ミリ秒のＰＲＮコードが２０回繰り返される毎に（即ち、２０ミリ秒＝１／５０秒を 単位として）、ビットの切り換わりがある場合はＰＲＮコードの位相が反転される。このように、２段階の位相変調により、上記の情報（ビット列）を電波で送 ることができる。それぞれのサブフレームの先頭（厳密に言えば、最初のＰＲＮコードの先頭ビット）をＧＮＳＳ衛星が送信するタイミングは、当該ＧＮＳＳ衛 星が備える時計の時刻（ＧＮＳＳ時刻）の６秒毎の正秒と同期している。
　全てのサブフレームの先頭には、所定の同期用パ ターンのビット列が記述されている。ベースバンド処理部４１は、上記の相関器で特定したＰＲＮコードを用いてサブフレームを復調して同期用パターンの先頭 タイミングを探すことで、当該サブフレームの受信タイミングを得ることができる。
　それぞれのサブフレームには、当該サブ フレームの先頭の送信タイミングを示すＧＮＳＳ時刻（以下、信号送信ＧＮＳＳ時刻という。）をビット列として表したものが記述されている。ベースバンド処 理部４１は、サブフレームを復調することで、当該サブフレームに係る信号送信ＧＮＳＳ時刻を取得する。
　ＧＮＳＳ受信装置１は、各種のタイミングを計測するために、図略の時計を備える。以下の説明では、この時計を受信側時計ということがある。受信側時計としては、例えば上記のクロック信号を用いたものが考えられる。
　ベースバンド処理部４１は、サブフレームの復調により得られた信号送信ＧＮＳＳ時刻と、当該サブフレームの受信タイミングとにより、ＧＮＳＳ衛星からアンテナ１１まで電波が到達するのに要した時間（伝搬遅延）を取得する。
　 伝搬遅延は、上記の信号送信ＧＮＳＳ時刻と同じ時刻を受信側時計が示すタイミング（以下、基準タイミングという。）から、当該サブフレームの先頭が受信さ れたタイミングまでの時間として表される。受信側時計には誤差があるので、受信側時計の時刻とＧＮＳＳ時刻との間にはズレが存在する。上記の伝搬遅延は、 受信側時計とＧＮＳＳ時刻との誤差を含んでいる。
　この伝搬遅延は、電波の到達に要した時間を、整数秒の部分と、整数ミリ 秒の部分と、ミリ秒未満の部分と、に分けて計測することができる。具体的に説明すると、ベースバンド処理部４１は、伝搬遅延整数秒取得部４６と、伝搬遅延 整数ミリ秒取得部４７と、伝搬遅延ミリ秒未満取得部４８と、を備える。
　伝搬遅延整数秒取得部４６は、伝搬遅延のうち整数秒の部分を取得する。この整数秒の部分は、伝搬遅延整数ミリ秒取得部４７が後述するようにＰＲＮコードをカウントした結果（カウント値）を１０００で除算し、得られた商の整数部として得ることができる。
　 伝搬遅延整数ミリ秒取得部４７は、伝搬遅延のうち整数ミリ秒の部分（ただし、整数秒未満とする）を取得する。この整数ミリ秒の部分は、基準タイミングから サブフレームの先頭の受信タイミングまでにＰＲＮコードが何回繰り返されたかをカウントし、この結果（カウント値）を１０００で除算した余りとして得るこ とができる。
　伝搬遅延ミリ秒未満取得部４８は、伝搬遅延のうちミリ秒未満の部分を、基準タイミングの近傍において相関器でＰＲＮコードの相関がピークとなったタイミングに基づいて得ることができる。
　ミリ秒未満の部分は、伝搬遅延の数値の下位桁の部分ということができる。整数ミリ秒の部分は、伝搬遅延の数値の上位桁の部分ということができる。整数病の部分は、伝搬遅延の数値の更に上位桁の部分ということができる。
　ベースバンド処理部４１は、上述の信号送信ＧＮＳＳ時刻におけるＧＮＳＳ衛星の位置を、衛星の軌道情報に基づいて計算することにより取得する。衛星の軌道情報は、サブフレームを復調することにより得ることができる。
　 測位計算部４４は、４つ以上のＧＮＳＳ衛星（言い換えれば、ＰＲＮコード）に対して、当該ＧＮＳＳ衛星の位置と、ＧＮＳＳ信号の伝搬遅延と、を求め、公知 の測位計算を行う。これにより、アンテナ１１の位置（経度、緯度、高度）、及び、受信側時計とＧＮＳＳ時刻との誤差を取得することができる。以下の説明で は、受信側時計とＧＮＳＳ時刻との誤差を時計誤差と呼ぶことがある。
　電波は１ミリ秒の間におよそ３００キロメートル進む が、通常、アンテナ１１が短時間にそれだけの距離を物理的に移動することは考えにくい。従って、あるＧＮＳＳ信号の伝搬遅延（整数秒未満の部分）がミリ秒 を単位として例えば６７．８９０１２３ミリ秒であると測位計算により得られた場合に、その整数ミリ秒部分（６７）は、その後しばらくは全く変わらないか、 変わるとしても１ずつしか増減しないと考えることができる。同様に、受信側時計とＧＮＳＳ時刻との誤差も、短時間ではミリ秒のオーダーで殆ど変動しないと 考えることができる。
　そこで、上記のように測位計算を行った後は、１ミリ秒の周期のＰＲＮコードが、上述の基準タイミングに対してどれだけ遅れているかを継続して追跡するだけで、当該ＰＲＮコードに対応するＧＮＳＳ信号の伝搬遅延を継続的に取得することもできる。
　 即ち、ＰＲＮコードは１ミリ秒を単位とする繰返しであるので、上記の基準タイミングに対するＰＲＮコードのタイミングの差異を単に求めるだけでは、伝搬遅 延のうちミリ秒未満の部分を求めることはできても、整数ミリ秒を特定することはできない。しかしながら、この整数ミリ秒の曖昧性を測位計算によりいったん 解決すれば、その後は、伝搬遅延ミリ秒未満取得部４８が基準タイミングに対するＰＲＮコードのタイミングの差異を求めるだけで（即ち、伝搬遅延整数ミリ秒 取得部４７を動作させないで）、ＧＮＳＳ信号の伝搬遅延を、整数ミリ秒の部分とミリ秒未満の部分を含めて簡単に求めることができる。
　 しかしながら、本実施形態のベースバンド処理部４１は、なりすましＧＮＳＳ信号を受信する可能性を考慮して、上記の手法を用いずに伝搬遅延を求める。即 ち、伝搬遅延整数ミリ秒取得部４７は、あるＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号について整数ミリ秒の部分を測位計算でいったん求めた後も、上記と同様の方法で、伝 搬遅延のうち整数ミリ秒の部分を継続して取得する。
　伝搬遅延ミリ秒未満取得部４８は、上述と同様に、基準タイミングに対するＰＲＮコードのタイミングの差異を求める。これにより、伝搬遅延のうちミリ秒未満の部分を取得することができる。
　 ベースバンド処理部４１は、それぞれのＧＮＳＳ信号について得られた伝搬遅延のうち、伝搬遅延整数秒取得部４６が取得した整数秒の部分、及び、伝搬遅延整 数ミリ秒取得部４７が取得した整数ミリ秒の部分を、判断処理部５１に出力する。このとき伝搬遅延整数秒取得部４６及び伝搬遅延整数ミリ秒取得部４７が出力 する値は、測位計算により得られた時計誤差を用いて、ＧＮＳＳ時刻を基準としたものに変換されている。
　判断処理部５１ は、ベースバンド処理部４１から入力されたデータに基づいて、受信したＧＮＳＳ信号が、通常のＧＮＳＳ信号であるか、なりすましＧＮＳＳ信号であるかを判 定する。具体的には、判断処理部５１は、ＧＮＳＳ信号について得られた伝搬遅延のうち整数秒の部分が予測した時間閾値の範囲から外れている場合、受信して いるＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。また、判断処理部５１は、ＧＮＳＳ信号について得られた伝搬遅延のうち整数ミリ秒の部分が通 常とるべき値と異なっている場合、受信しているＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。
　判断処理部５１は、記憶部５２と、判定部５３と、を備える。
　 記憶部５２は、判定に利用する航法メッセージの受信タイミングを記憶することができる。詳細には、記憶部５２は、航法メッセージに含まれるメッセージのう ちで、予め指定した種類のメッセージ（以下の説明で、所定メッセージと呼ぶことがある）を受信したタイミングを記憶する。記憶部５２は、伝搬遅延整数秒取 得部４６が取得した整数秒に基づいて、所定メッセージの受信タイミングである基準タイミングを整数秒で記憶する。そして、記憶部５２は、記憶した基準タイ ミングを判定部５３に出力する。
　また、記憶部５２は、それぞれのＧＮＳＳ衛星毎に（言い換えれば、ＰＲＮコード毎に）、 ベースバンド処理部４１から入力された上述の伝搬遅延の整数ミリ秒の値を複数記憶することができる。記憶部５２は、蓄積した整数ミリ秒の値から、当該 ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号の電波遅延のうち整数ミリ秒の値が通常入るべき範囲を求め、当該範囲を判定部５３に出力する。
　 判定部５３は、記憶部５２が記憶した所定メッセージの受信タイミング（整数秒）から予測される次回の所定メッセージの受信タイミング（整数秒）と、当該次 回の所定メッセージを実際に受信したタイミング（整数秒）と、の差を利用して、通常のＧＮＳＳ信号を受信しているかどうかについて判定する。
　 即ち、上述したとおり、航法メッセージの単位であるフレームは正確に３０秒毎に繰り返される。従って、あるフレームの先頭の受信タイミング（整数秒の値） が例えば１８６０である場合、次回のフレームの先頭の受信タイミング（整数秒の値）は１８９０になると予測できる。しかしながら、次回のフレームを実際に 受信したところ、その先頭の受信タイミングを示す整数秒の値が１８７３であったとする。そのようなタイミングでフレームの先頭が受信されるのは不自然であ るから、１８７３のタイミングで受信したフレームは、通常のＧＮＳＳ信号ではなく、なりすましＧＮＳＳ信号であると考えることができる。
　 本実施形態では、上記のように、航法メッセージのフレームが正確に３０秒周期で反復されることを利用して、ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であるか 否かを判定する。具体的には、予測した受信タイミングと実際の受信タイミングとの差が所定の時間閾値の範囲内（例えば、±５秒以内）である場合、判定部 ５３は、通常のＧＮＳＳ信号を現在受信していると判定する。その一方で、受信タイミングの差が前記時間閾値の範囲から外れる場合、判定部５３は、なりすま しＧＮＳＳ信号を現在受信していると判定する。そして、なりすましＧＮＳＳ信号を受信していると判定した場合、上述のタイミング差が再び時間閾値の範囲内 となるまで、判定部５３は、以降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。判定部５３の判定結果は、信号選択部６１ に入力される。
　通常のＧＮＳＳ信号を受信していると判定部５３が判定した場合、判定部５３は、当該フレームの先頭の受信 タイミングを、更に次の回のフレーム先頭のタイミング予測の基準とする。即ち、記憶部５２の記憶内容である基準タイミングは、新しく受信したフレームの受 信タイミング（整数秒の値）で更新される。そして、判定部５３は、新しい基準タイミングから、次の回のフレームの先頭の受信タイミングを予測して、なりす ましＧＮＳＳ信号の判定を行う。
　一方、なりすましＧＮＳＳ信号を受信していると判定部５３が判定した場合、当該フレーム の受信タイミングによっては、記憶部５２が記憶した基準タイミングは更新されない。その代わりに、判定部５３は、記憶部５２が記憶した基準タイミングを、 従前の基準タイミングに、フレームの周期である３０を加算した形で更新する。これにより、不正なＧＮＳＳ信号を基準にすることを避けることができる。
　また、判定部５３は、それぞれのＧＮＳＳ信号（ＰＲＮコード）について、記憶部５２により得られる通常のＧＮＳＳ信号が満たすべき伝搬遅延の整数ミリ秒の範囲に、ベースバンド処理部４１から入力された伝搬遅延の整数ミリ秒が入っているか否かを判断する。
　 あるＰＲＮコードについてベースバンド処理部４１から得られた伝搬遅延の整数ミリ秒が、記憶部５２で得られた範囲に入っている場合は、判定部５３は、当該 ＰＲＮコードの信号が通常のＧＮＳＳ信号であると判定する。一方、ベースバンド処理部４１から得られた伝搬遅延の整数ミリ秒が、記憶部５２で得られた範囲 から外れている場合は、判定部５３は、当該ＰＲＮコードの信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。判定部５３の判定結果は、信号選択部６１に入力 される。
　判断処理部５１は、判定部５３がなりすましＧＮＳＳ信号を検出すると、アラーム信号を出力する。このアラーム信 号に基づき、ＧＮＳＳ受信装置１が備える出力部７１が、なりすましＧＮＳＳ信号を受信したことをユーザに知らせて、注意を喚起することができる。なお、こ のアラーム信号は、外部の機器に出力されても良い。
　出力部７１は、衛星毎のなりすましＧＮＳＳ信号に関する情報を外部に 出力することができる。出力部７１の構成は、ユーザに注意を喚起することができれば良く、特に限定されない。例えば、出力部７１は、点灯するランプとした り、音を発するブザーとしたりすることができる。また、出力部７１は、その旨を知らせるセンテンスを出力する表示装置であっても良い。
　 信号選択部６１には、判断処理部５１の判定部５３から判定結果が入力される。信号選択部６１は、ベースバンド処理部４１において相関器により検出された ＧＮＳＳ信号のＰＲＮコードのうち、判定部５３によってなりすましＧＮＳＳ信号であると判定された以外のＰＲＮコードを選択する。信号選択部６１は、選択 結果（具体的には、ＰＲＮコード番号）をベースバンド処理部４１に出力する。
　ベースバンド処理部４１の測位計算部４４ は、信号選択部６１が選択したＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号だけを用いて、測位計算を行う。この結果、時計誤差が再計算される。再計算された時計誤差は、な りすましＧＮＳＳ信号の影響が排除されているので、当初の時計誤差よりも高精度である。
　ＧＮＳＳ受信装置１は、受信した ＧＮＳＳ信号が通常のＧＮＳＳ信号であるか、なりすましＧＮＳＳ信号であるかを判定し、測位精度を低下させるなりすましＧＮＳＳ信号を除外した形で測位計 算部４４により測位計算を行う。従って、なりすまし信号の影響を回避して、精度の高い情報を出力することができる。
　なお、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であるか否かは、上記の伝搬遅延の整数秒及び／又は整数ミリ秒の値で判断することに加えて、又はこれに代えて、以下の（１）～（５）に示すような様々な観点で判断することができる。
　 （１）例えば、あるＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の受信信号強度が所定の閾値以上（例えば、－１１０ｄＢｍ）であった場合は、ＧＮＳＳ衛星からの電波を そのように強く観測することは考えられない。そこで、判断処理部５１は、当該ＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号をなりすましＧＮＳＳ信号であると判断する。
　 （２）例えば、ある程度多くのＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の受信信号強度が何れも殆ど同じである場合は、単一の送信源から複数のＰＲＮコードのなりす ましＧＮＳＳ信号を送信していることが疑われる。そこで、判断処理部５１は、当該ＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号をなりすましＧＮＳＳ信号であると判断す る。
　（３）例えば、２つのＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号を受信し、一方のＰＲＮコードに対応する衛星は、衛星軌道情報によ れば高仰角に位置しており、他方のＰＲＮコードに対応する衛星は、衛星軌道情報によれば低仰角に位置していたとする。一方、衛星が高仰角の方のＧＮＳＳ信 号のＣ／Ｎｏが、低仰角の方のＧＮＳＳ信号のＣ／Ｎｏよりも小さかったとする。Ｃ／Ｎｏは、搬送波雑音電力密度比であり、実質的には信号強度を意味する。 ＧＮＳＳ衛星が高仰角であるのに、ＧＮＳＳ信号の信号強度が小さくなるのは不自然である。そこで、判断処理部５１は、２つのうち少なくとも一方のＰＲＮ コードに係るＧＮＳＳ信号を、なりすましＧＮＳＳ信号であると判断する。
　（４）例えば、あるＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号 を継続的に受信しているが、当該ＧＮＳＳ信号のＣ／Ｎｏが、所定の時間を経過しても殆ど変動しなかったとする。ＧＮＳＳ衛星は時間の経過とともに所定の軌 道に従って移動し、仰角等が変化するはずであるのに、Ｃ／Ｎｏが長期間変動しないのは不自然である。そこで判断処理部５１は、当該ＰＲＮコードに係る ＧＮＳＳ信号を、なりすましＧＮＳＳ信号であると判断する。
　（５）例えば、ＧＮＳＳ信号を受信するアンテナ１１が固定的 に設置されていることを前提に、測位計算部４４が測位計算した結果から得られるアンテナ１１の位置が所定以上変動したとする。アンテナ１１の位置は不動で あるので、測位結果が示す位置が変動するのは不自然である。そこで、判断処理部５１は、測位計算に用いたＧＮＳＳ信号のうち少なくとも何れかが、なりすま しＧＮＳＳ信号であると判断する。測位計算により得られたアンテナ１１の位置を比較する対象は、予め設定された位置であっても良いし、直近の過去に測位計 算により取得したアンテナ１１の位置であっても良い。
　以上のような判断を、伝搬遅延の整数ミリ秒に関する判断に付加して、又は当該判断の代わりに行うことで、なりすましＧＮＳＳ信号の検出を良好に行うことができる。なお、上記の（１）～（５）の判断を複数組み合わせても良い。
　 以上に説明したように、本実施形態のＧＮＳＳ受信装置１は、復調部４３と、測位計算部４４と、判定部５３と、を備える。復調部４３は、ＧＮＳＳ衛星から放 送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する。測位計算部４４は、ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナ１１に到達するまでの時 間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う。判定部５３は、伝搬遅延をミリ秒で表したときの整数部分である整数ミリ秒が条件を満たさない場合に、受信した ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。
　即ち、なりすましＧＮＳＳ信号の送信源の位置は、通常の ＧＮＳＳ信号の送信源であるＧＮＳＳ衛星の位置と大きく異なるので、なりすましＧＮＳＳ信号の伝搬遅延は通常のＧＮＳＳ信号と大きく異なる可能性がある。 従って、伝搬遅延の整数ミリ秒の値に着目して、なりすましＧＮＳＳ信号を良好に判別することができる。
　また、本実施形態 のＧＮＳＳ受信装置１は、記憶部５２を備える。記憶部５２は、航法メッセージのうちで予め定められた種類のメッセージを受信したタイミングである基準タイ ミングを記憶する。判定部５３は、記憶部５２が記憶した基準タイミングに基づいて予測する次回以降の同一種類のメッセージの受信タイミングと、基準タイミ ングの後に当該同一種類のメッセージを受信したタイミングと、の差であるタイミング差が予め定められる時間閾値の範囲から外れる場合に、タイミング差が当 該時間閾値の範囲内となるまで、以降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判別する。
　即 ち、なりすましＧＮＳＳ信号は、通常のＧＮＳＳ信号の受信周期とは異なるタイミングで受信することが考えられる。そのため、なりすましＧＮＳＳ信号に関す る航法メッセージの受信タイミングは、通常のＧＮＳＳ信号に関する航法メッセージの受信タイミングの周期から、大きく外れる可能性がある。従って、航法 メッセージに含まれる同一種類のメッセージの受信タイミング差に着目して、なりすましＧＮＳＳ信号を良好に判別することができる。
　次に、第２実施形態を説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係るＧＮＳＳ受信装置１ｘの電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
　図２に示す本実施形態のＧＮＳＳ受信装置１ｘは、アシストＧＮＳＳ情報入力部（アシストＧＮＳＳ情報取得部）８１を備える。
　 アシストＧＮＳＳ情報入力部８１は、有線又は無線を利用した通信ネットワークを介して、図示しない情報配信サーバと通信可能に構成されている。アシスト ＧＮＳＳ情報入力部８１は、例えば衛星の軌道情報等が含まれたアシストＧＮＳＳ情報を、情報配信サーバから入力する。アシストＧＮＳＳ情報入力部８１と情 報配信サーバとの間で高速通信を行うことにより、ＧＮＳＳ信号を復調して５０ビット毎秒のレートで衛星の軌道情報等を得る場合よりも、測位に必要な情報を 短時間で取得することができる。アシストＧＮＳＳ情報入力部８１は、取得した衛星の軌道情報を、ベースバンド処理部４１及び判断処理部５１に出力する。
　 アシストＧＮＳＳ情報入力部８１からベースバンド処理部４１に入力されるアシストＧＮＳＳ情報には衛星の軌道情報が含まれているが、それとは別に、ベース バンド処理部４１は、ＧＮＳＳ受信信号のサブフレームを復調することにより、衛星の軌道情報を取得する。ベースバンド処理部４１は、ＧＮＳＳ受信信号に記 述された衛星軌道情報をＰＲＮコード毎に取得して、判断処理部５１に出力する。
　判断処理部５１の判定部５３は、上述の伝 搬遅延に関する整数ミリ秒の判定を行うが、更に、衛星軌道情報の整合性の判定を行う。即ち、アシストＧＮＳＳ情報を提供する情報配信サーバが信頼できるこ とを前提に、アシストＧＮＳＳ情報により得られた衛星軌道情報と、ＧＮＳＳ受信信号を復調して得られた衛星軌道情報とが実質的に同一であれば、判定部５３ は当該ＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ受信信号が通常のＧＮＳＳ信号であると判定し、そうでなければ、判定部５３は当該ＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ受信信号が なりすましＧＮＳＳ信号であると判定する。
　情報配信サーバが提供するＧＮＳＳアシスト情報において記述される衛星軌道情 報の形式は、ＧＮＳＳ受信信号から得られる衛星軌道情報の形式と異なる場合がある。この場合、判断処理部５１は、例えば、測位計算で得られたアンテナ１１ の位置から見た衛星の方位角及び仰角を、両方の衛星軌道情報に基づいて計算し、得られた方位角及び仰角同士の差が所定以内であるか否かに基づいて、衛星軌 道情報同士の実質的な同一性を判定することができる。
　情報配信サーバが提供するＧＮＳＳアシスト情報には、例えば、衛星 の健康情報、衛星が備える時計の時刻補正情報、及びうるう秒情報等が含まれても良い。この場合、判断処理部５１は、上記の情報のうち少なくとも何れかを、 ＧＮＳＳアシスト情報と、ＧＮＳＳ受信信号を復調して得られた情報と、の間で比較し、相違があれば、当該ＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ受信信号がなりすまし ＧＮＳＳ信号であると判定することができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
　アンテナ１１が設置される位置が予め分かっているなら、それぞれのＰＲＮコードのＧＮＳＳ衛星に関して、伝搬遅延の整数ミリ秒が通常とるべき範囲は事前に求めておくことができる。判断処理部５１は、この範囲を利用して、なりすましＧＮＳＳ信号を判別しても良い。
　記憶部５２は、複数の整数ミリ秒を記憶する代わりに、求められた整数ミリ秒の平均値を記憶する構成としても良い。判断処理部５１は、この平均値を中心とする所定の範囲内に伝播遅延の整数ミリ秒が入らなければ、なりすましＧＮＳＳ信号と判定することができる。
　判断処理部５１及び信号選択部６１は、ベースバンド処理部４１が備えるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現されても良いし、ＧＮＳＳ受信装置１が備える別のハードウェアにより実現されても良い。
　１　ＧＮＳＳ受信装置
　１１　アンテナ
　４３　復調部
　４４　測位計算部
　５２　記憶部
　５３　判定部
　６１　信号選択部
用語
　必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
　本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
　本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
　本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
　特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
　語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
　本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
　特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「～するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
　一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「～を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも～を含む」と解釈すべきであり、「～を持つ」という用語は「少なくとも～を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
　説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「～を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
　本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
　特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
　上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。

Claims (12)

  1. 　ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する復調部と、
    　ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う測位計算部と、
    　前記航法メッセージのうちで予め定められた種類のメッセージを受信したタイミングである基準タイミングを記憶する記憶部と、
    　 前記記憶部が記憶した前記基準タイミングに基づいて予測する次回以降の同一種類のメッセージの受信タイミングと、前記基準タイミングの後に当該同一種類の メッセージを受信したタイミングと、の差であるタイミング差が予め定められる時間閾値の範囲から外れる場合に、前記タイミング差が当該時間閾値の範囲内と なるまで、以降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する判定部と、
    を備えることを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  2. 　ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得する復調部と、
    　ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行う測位計算部と、
    　前記伝搬遅延をミリ秒で表したときの整数部分である整数ミリ秒が条件を満たさない場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定する判定部と、
    を備えることを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  3. 　請求項１又は２に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　取得した情報を外部に出力する出力部を備え、
    　前記判定部は、ＧＮＳＳ信号が前記なりすましＧＮＳＳ信号であるか否かを衛星毎に判定し、
    　前記出力部は、衛星毎のなりすましＧＮＳＳ信号に関する情報を外部に出力することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　前記ＧＮＳＳ信号を受信するアンテナが固定的に設けられており、
    　 前記判定部は、受信した複数のＧＮＳＳ信号を用いた測位計算により得られた現在のアンテナ位置が、設定されたアンテナ位置又は過去の測位計算によるアンテ ナ位置から所定以上変動する場合に、受信した複数の前記ＧＮＳＳ信号のうち少なくとも何れかがなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とする ＧＮＳＳ受信装置。
  5. 　請求項１から４までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　前記判定部によってなりすましＧＮＳＳ信号であると判定されていないＧＮＳＳ信号を選択する信号選択部を備え、
    　前記信号選択部によって選択されたＧＮＳＳ信号を用いて測位計算を行うことを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  6. 　請求項１から５までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　アシストＧＮＳＳ情報を取得するアシストＧＮＳＳ情報取得部を備え、
    　 前記判定部は、ＧＮＳＳ信号を復調することにより得られる情報と、前記アシストＧＮＳＳ情報から得られる情報との間で、衛星の軌道情報、衛星の健康情報、 衛星が備える時計の時刻補正情報、及びうるう秒情報のうち少なくとも何れかに関して相違がある場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であ ると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  7. 　請求項１から６までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　前記判定部は、受信したＧＮＳＳ信号の信号強度が閾値以上である場合に、当該ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  8. 　請求項１から７までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　前記判定部は、受信した複数のＰＲＮコードに係るＧＮＳＳ信号の信号強度の差が閾値以内である場合に、当該複数のＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  9. 　請求項１から８までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号と第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号をそれぞれ受信した場合に、
    　前記第１ＰＲＮコードに対応する衛星について衛星の軌道情報から得られる仰角が、前記第２ＰＲＮコードに対応する衛星について前記軌道情報から得られる仰角よりも高く、かつ、
    　前記第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号の信号強度が、前記第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号の信号強度よりも小さいときは、
    　前記判定部は、前記第１ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号と前記第２ＰＲＮコードのＧＮＳＳ信号のうち少なくとも何れかがなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  10. 　請求項１から９までの何れか一項に記載のＧＮＳＳ受信装置であって、
    　前記判定部は、受信したＧＮＳＳ信号の信号強度の所定時間内での変化が閾値以内である場合に、当該ＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信装置。
  11. 　ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得し、
    　ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行い、
    　前記航法メッセージのうちで予め定められた種類のメッセージを受信したタイミングである基準タイミングを記憶し、
    　 記憶した前記基準タイミングに基づいて予測する次回以降の同一種類のメッセージの受信タイミングと、前記基準タイミングの後に当該同一種類のメッセージを 受信したタイミングと、の差であるタイミング差が予め定められる時間閾値の範囲から外れる場合に、前記タイミング差が当該時間閾値の範囲内となるまで、以 降の航法メッセージを含むＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信方法。
  12. 　ＧＮＳＳ衛星から放送されたＧＮＳＳ信号を受信して航法メッセージを取得し、
    　ＧＮＳＳ衛星から送信されたＧＮＳＳ信号がアンテナに到達するまでの時間である伝搬遅延に基づいて測位計算を行い、
    　前記伝搬遅延をミリ秒で表したときの整数部分である整数ミリ秒が条件を満たさない場合に、受信したＧＮＳＳ信号がなりすましＧＮＳＳ信号であると判定することを特徴とするＧＮＳＳ受信方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112400121A (zh) * 2018-05-24 2021-02-23 欧洲空间局 用于在gnss接收器中执行联合信道和时间估计的方法和装置
US11635528B2 (en) * 2020-08-12 2023-04-25 Rockwell Collins, Inc. GPS receiver module
CN115209414A (zh) * 2021-04-13 2022-10-18 达发科技股份有限公司 全球卫星导航系统集成电路及相关的通信系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080084A (ja) 2003-09-02 2005-03-24 Seiko Epson Corp 位置確認システム、位置確認方法、位置確認サーバ、位置確認サーバにおける位置確認機能を発揮させるプログラム及び、位置確認サーバにおける位置確認機能を発揮させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体、端末装置、端末装置における位置確認機能を発揮させるプログラム及び、端末装置における位置確認機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体
JP2011041038A (ja) * 2009-08-12 2011-02-24 Hitachi Information & Control Solutions Ltd 秘匿された暗号コードを用いた位置情報認証方法および位置情報認証システム
JP2013004098A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Astrium Gmbh 自動車に搭載されているｇｎｓｓ受信機の位置を決定する方法及びシステム
JP2015014474A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 三菱重工業株式会社 車載器、及びスプーフィング検知方法
US20150097721A1 (en) * 2013-10-09 2015-04-09 Exelis Inc. Anti-Spoofing in a Satellite Navigation System
JP2015175812A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 セイコーエプソン株式会社 タイミング信号生成装置、電子機器および移動体
JP2018163040A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 セコム株式会社 偽装信号判定装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6961017B1 (en) * 2003-12-16 2005-11-01 Lockheed Martin Corporation Apparatus for providing anti-jamming capability to legacy GPS receivers
US8159391B2 (en) * 2008-11-13 2012-04-17 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Method to secure GNSS based locations in a device having GNSS receiver
US8059027B2 (en) * 2008-12-29 2011-11-15 Microsoft Corporation Correcting GPS through secondary sensors and signal strength
WO2012157570A1 (ja) * 2011-05-18 2012-11-22 日本電気株式会社 無線伝送装置及び無線伝送方法
US9621207B2 (en) * 2012-08-06 2017-04-11 Google Technology Holdings LLC Methods and apparatus for detecting presence of a jamming signal
US9958549B2 (en) * 2012-09-20 2018-05-01 Cornell University Methods and apparatus for detecting spoofing of global navigation satellite system signals using carrier phase measurements and known antenna motions
EP2746813B1 (en) * 2012-12-21 2017-08-23 Astrium GmbH Detection of spoofing of GNSS navigation signals
US10054687B2 (en) * 2013-08-14 2018-08-21 Hemisphere Gnss Inc. System and method for detecting false global navigation satellite system satellite signals
KR20150050114A (ko) * 2013-10-31 2015-05-08 한국전자통신연구원 기만 신호 예측 방법 및 그 장치
WO2016085554A2 (en) * 2014-09-05 2016-06-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Spoofing detection and anti-jam mitigation for gps antennas
US10094930B2 (en) * 2015-06-23 2018-10-09 Honeywell International Inc. Global navigation satellite system (GNSS) spoofing detection with carrier phase and inertial sensors
US10809391B2 (en) * 2015-06-29 2020-10-20 Deere & Company Satellite navigation receiver and method for switching between real-time kinematic mode and precise positioning mode
US20170070971A1 (en) * 2015-09-04 2017-03-09 Qualcomm Incorporated Methods and systems for collaborative global navigation satellite system (gnss) diagnostics
US10466700B1 (en) * 2015-09-25 2019-11-05 Amazon Technologies, Inc. Detecting of navigation data spoofing based on signal strength variance
DE102016201980A1 (de) * 2015-11-12 2017-05-18 Continental Teves Ag & Co. Ohg System zum Plausibilisieren von Satellitensignalen globaler Navigationssysteme
US10578748B2 (en) * 2016-10-14 2020-03-03 Eung Gi Paek High-performance time transfer using time reversal (T3R)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080084A (ja) 2003-09-02 2005-03-24 Seiko Epson Corp 位置確認システム、位置確認方法、位置確認サーバ、位置確認サーバにおける位置確認機能を発揮させるプログラム及び、位置確認サーバにおける位置確認機能を発揮させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体、端末装置、端末装置における位置確認機能を発揮させるプログラム及び、端末装置における位置確認機能を発揮させるプログラムを記録した情報記録媒体
JP2011041038A (ja) * 2009-08-12 2011-02-24 Hitachi Information & Control Solutions Ltd 秘匿された暗号コードを用いた位置情報認証方法および位置情報認証システム
JP2013004098A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Astrium Gmbh 自動車に搭載されているｇｎｓｓ受信機の位置を決定する方法及びシステム
JP2015014474A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 三菱重工業株式会社 車載器、及びスプーフィング検知方法
US20150097721A1 (en) * 2013-10-09 2015-04-09 Exelis Inc. Anti-Spoofing in a Satellite Navigation System
JP2015175812A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 セイコーエプソン株式会社 タイミング信号生成装置、電子機器および移動体
JP2018163040A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 セコム株式会社 偽装信号判定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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