一种GNSS抗欺骗干扰方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111427070A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010386272.5(22)申请日2020.05.09(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人韩尧张琦李小迪李迪川庞华吉(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人温利平(51)Int.Cl.G01S19/21(2010.01)G01S19/22(2010.01)权利要求书1页说明书10页附图3页(54)发明名称一种GNSS抗欺骗干扰方法(57)摘要本发明公开了一种GNSS抗欺骗干扰方法，在欺骗检测阶段，选择在真实卫星信号附近设定一个预警范围，当发现“多径信号”逐渐移动进入预警范围时，“多径信号”被视为欺骗信号。由于多径信号与欺骗信号的区分基于欺骗干扰的过程进行，更为可靠和准确，减少欺骗检测的误判。同时，在欺骗消除阶段，采用经验模态分解对混合信号进行分解处理，对各个剩余分量进行相关运算，得到各个分量的多普勒频移和码相位，然后再采用分类器进行分类，将距离基准数据最小的一组分量的码相位和多普勒频移均判定为真实卫星信号的码相位和多普勒频移，最后优化拟合得到一个码相位和一个多普勒频移，并提供给后续模块进行定位解算。由于不再受功率影响，从而保证欺骗消除的可靠性。CN111427070ACN111427070A权利要求书1/1页1.一种GNSS抗欺骗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、欺骗检测1.1)、设定码相位范围为cp1以及多普勒频移范围为fd1作为预警范围；1.2)、对接收的卫星信号进行载波多普勒—码相位二维搜索，如果有多个相关峰则，进入步骤1.3)；如果没有，则继续进行搜索；1.3)、将真实卫星信号相关峰以外相关峰对应信号视为多径信号，检测各个多径信号的码相位以及多普勒频移，如果多径信号的码相位在基准数据的码相位的cp1范围内，同时多径信号的多普勒频移在基础数据的多普勒频移的fd1范围内，则认为该多径信号为欺骗信号，进入步骤(2)，否则继续对接收的卫星信号进行相关峰搜索和多径信号码相位、多普勒频移检测、判断，将真实卫星信号的码相位以及多普勒频移提供给后续模块进行定位解算；(2)、欺骗消除2.1)、将包含真实卫星信号与欺骗信号的混合信号进行经验模态分解，对分解后的信号剔除剩余信号res和高阶的模态分量imfn，将剩余的分量保存；2.2)、对保存的各个分量分别进行捕获，通过相关运算，提取各个分量的多普勒频移和码相位；2.3)、采用KNN分类器或SVM分类器，依据提取到的各个分量的码相位对各个分量进行分类，得到多组分量；将距离基准数据最小的一组分量的码相位和多普勒频移均判定为真实卫星信号的码相位和多普勒频移，然后对该组分量的各个码相位和多普勒频移进行优化拟合，得到一个码相位和一个多普勒频移，并提供给后续模块进行定位解算；2.4)、更新基准数据：将步骤2.3)得到的码相位、多普勒频移作为基准数据，返回步骤1.2)。2.根据权利要求1所述的GNSS抗欺骗干扰方法，其特征在于，所述的码相位范围为cp1为2chips，多普勒频移范围fd1为2KHz。2CN111427070A说明书1/10页一种GNSS抗欺骗干扰方法技术领域[0001]本发明属于GNSS技术领域，更为具体地讲，涉及一种GNSS抗欺骗干扰方法。背景技术[0002]随着全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS)的发展，卫星导航应用产业已经成为国际八大无限产业之一，也是全球发展最快的三大信息产业之一。目前，世界上现有的全球导航卫星系统主要包括美国的GPS(GlobalPositioningSystem)、俄罗斯的GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)、欧洲的Galileo(GalileoSatelliteNavigationSystem)以及我国的BDS(BeiDouNavigationSatelliteSystem)。导航卫星系统朝着多元化发展，其应用也越来越广泛。[0003]然而受限于卫星的载荷和体积等因素，GNSS卫星信号的发射功率普遍较小。一方面，在发射后，GNSS卫星信号需要经过至少20200km才能到达地面的用户接收机，在GNSS卫星信号传播过程中也面临着复杂恶劣的信道环境，GNSS卫星信号在传输过程中受到相当大的功率衰减，在达到地面时，其L1信号的平均功率只有-158dBW，L2信号的平均功率只有-162dBW。另一方面，由于地面实际的电磁环境复杂，使得GNSS接收机(以下简称接收机)极易受到各种有意或者无意的干扰影响，影响接收