基于改进SPRT的机载欺骗式干扰检测方法
2023-09-13钟伦珑刘炅坡刘永玉张卓轩
钟伦珑,刘炅坡,刘永玉,张卓轩
(中国民航大学 智能信号与图像处理天津市重点实验室,天津 300300)
0 引 言
全球导航卫星系统(GNSS)在民用航空领域得到了广泛的应用,但由于GNSS信号微弱且民码结构公开,GNSS导航极易受到欺骗式干扰的影响[1],对航空安全形成威胁[2]。机载欺骗式干扰检测技术可分为基于信号处理的检测技术[3-5]和基于信息解算[6-8]的检测技术两大类。基于信息解算的检测技术相比于基于信号处理的检测技术无需改变接收机结构,可在区域导航计算机中实现。这种实现方式方便融合其它导航源信息,提高检测性能。
Wald提出的序贯概率比检测(SPRT)算法利用了历史时刻的信息,其对小偏差敏感,广泛应用于故障检测领域中,但是传统SPRT算法检测速度较慢[9]。为加快检测速度,Xiao等[10]提出一种分段SPRT改进方法,减少了历史样本信息的影响,能够在短时延下正确检测故障。在机载导航应用方面,张闯等[11]将SPRT算法应用到组合导航中,将隔离后的滤波结果作为下一时刻的滤波初值辅助故障检测,提高了系统可靠性。基于故障与欺骗产生影响的类似性,研究人员将SPRT技术应用于欺骗式干扰检测。Devaprakash等[12]将GNSS伪距残差作为欺骗检测量,提出一种基于传统SPRT算法的欺骗式干扰检测方法。但由于在欺骗干扰影响下伪距残差会逐渐偏离真实值,导致该方法对伪距欺骗量较小的欺骗式干扰检测性能不佳。
受文献[12]的启发,针对转发式欺骗干扰的机载检测技术,本文通过融合机载多源导航数据构造新的欺骗检测量,并在Bayes最小平均风险条件下计算自适应补偿值,提出一种基于改进SPRT的机载GNSS欺骗式干扰检测方法,并通过实验验证该方法的有效性。……
