本技术介绍了一种融合同相支路输出与PCS的GNSS欺诈检测技术及其系统。该方法涉及收集同相支路的超前和滞后输出数据,以及PCS检测量,进而通过分析这些数据来识别GNSS信号中的欺诈行为。
背景技术
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)可为全球用户提供全天候的定位、导航和授时服务。由于GNSS信号到达地面能量弱、且民用GNSS的信号结构公开,易受外界干扰。欺骗干扰是GNSS面临的主要威胁之一,其通过发射与GNSS相似的欺骗信号,影响接收机对真实信号的锁定,使接收机定位解算出错。卫星欺骗干扰可分为转发式欺骗和生成式欺骗。与转发式欺骗相比,生成式欺骗检测的难度较大。生成式欺骗分为初级、中级和高级欺骗。其中,中级欺骗复杂度适中、可行性高、隐蔽性好,目前GNSS欺骗中主要为中级欺骗。
GNSS欺骗检测技术主要有空间处理、测量域和基带信号处理技术等。其中,基带信号处理技术有设计简单和检测性能好等优点。作为基带信号处理技术之一,信号质量监测技术(Signal Quality Monitoring,SQM)最初用于检测多径干扰,后用于欺骗检测。SQM技术主要包括Ratio检测量和Delta检测量,两类检测量均由同相支路的相关器输出构成,通过检测相关峰的形变判断是否存在欺骗。ELP(Early Late Phase,ELP)检测量则利用正交支路输出特征变化进行检测,当存在欺骗时,超前码和滞后码相位不相等。当欺骗信号与真实信号的载波相位差接近π时,ELP算法失效。为综合利用多个SQM检测量,一种方案是提出复合SQM算法,通过对Ratio和ELP线性加权构建检测量,检测性能比原单一检测量有明显提高。还有一种方案提出了复合SQM方差算法,相比复合SQM,具有更高的检测概率,但对于功率随时间变化的场景检测性能不理想。对此,研究者提出了基于绝对功率监测与SQM融合(Power Combined with SQM,PCS)的欺骗检测算法,适用于大功率欺骗场景的检测,但对载波同步的欺骗场景检测效果不理想。
实现思路