卫星导航欺骗及检测(二):基于接收机改进的欺骗检测
2021-11-26张伦东高扬骏
导航定位学报 2021年4期
张伦东,张 超,高扬骏
(信息工程大学,郑州 450001)
0 引言
导航欺骗的主要目的是使目标接收机在不知情的情况下得到虚假的速度、位置或时间等导航信息,如果能快速准确地检测出卫星导航欺骗,则可打破敌方的第一企图[1]。在过去的十几年里,很多学者对导航欺骗检测技术进行了研究,提出了多种多样的检测方法。文献[2]进行了归纳,将其分为导航信号加密、使用附加信号特性的高级接收机自主完好性检测、添加导航消息认证位,以及利用欺骗信号和真实信号在空间几何上的差异等4 类。导航欺骗是基于对导航信号结构的了解,生成或转发虚假的欺骗信号,对目标接收机进行欺骗。如果能够对卫星发射的信号进行加密或者提供消息位认证,则在源头上可以很大程度阻止或检测出欺骗行为。此外,欺骗信号与真实信号在特征上总会有差别,可以根据不同的特征,在接收机端进行信号和数据处理的过程中对欺骗信号进行检测。另外,在导航结果方面,由于接收机的导航结果是虚假的,如果有其他辅助导航手段,则它们之间肯定不一致,因此也可采用其他辅助手段进行欺骗检测。
本文主要介绍导航信号加密认证和基于信号特征的欺骗检测技术的研究动态,包括扩频码加密、导航消息身份验证,以及基于信号功率、多普勒频移一致性检查、信号质量监测、信号空间处理等技术,最后对相关研究进行总结和探讨。由于这些技术都需要对卫星导航接收机进行硬件或软件方面的改进,才能有效地对导航欺骗进行检测,所以本文将其统一称为基于接收机改进的欺骗检测。……
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