(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104155663 A(43)申请公布日 2014.11.19
(21)申请号 201410407419.9(22)申请日 2014.08.19
(71)申请人清华大学
地址100084 北京市海淀区清华园北京
100084-82信箱(72)发明人李洪 袁定波 陶慧琪 陆明泉(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限
公司 11002
代理人李相雨(51)Int.Cl.
G01S 19/21(2010.01)
权利要求书2页 说明书9页 附图3页权利要求书2页 说明书9页 附图3页
(54)发明名称
一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统(57)摘要
本发明公开一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统，所述方法包括：S1.对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息；S2.对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果；S3.根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。本发明的方法及系统不仅能判断接收到的信号中是否存在欺骗信号，而且还能判断出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号，即可达到第二层次，具有欺骗信号抑制功能，具有较强的反欺骗能力。CN 104155663 A CN 104155663 A
权 利 要 求 书
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1.一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法，其特征在于，该方法包括：
S1.对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息；
S2.对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果；S3.根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于，所述步骤S1包括：S11.对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻；
S12.每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；
其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数；
S13.根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S13中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括：
根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：
D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 所述 为不小于 的最小整数； 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。 4.一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的系统，其特征在于，所述系统包括：信息获取模块，用于对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息； 一致性检测模块，用于对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到 2 CN 104155663 A 权 利 要 求 书 2/2页 一致性比对结果； 判断模块，用于根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。 5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述信息获取模块包括：信号处理单元，用于对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻； 每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}； 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数； 信息获取单元，用于根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述信息获取单元中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括： 根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为： D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 所述 为不小于 的最小整数； 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。 3 CN 104155663 A 说 明 书 1/9页 一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统 技术领域 [0001] 本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击 的方法。背景技术 卫星导航系统，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等，由于能提供精确的时间和位置信息，已被广泛运用于交通、通信、电力、航空、航天等领域。然而，由于卫星播发的导航信号功率微弱、无线信道十分复杂以及信号结构公开等因素的影响，卫星导航系统极易受到干扰和欺骗攻击。欺骗攻击能在不被察觉的情况下使目标接收设备输出错误的位置、时间信息，因此欺骗攻击对卫星导航系统的安全使用构成了巨大威胁。 [0003] 反欺骗攻击的方法可以分为两个层次。第一次层次是欺骗检测，即判断所接收到的信号中是否存在欺骗信号；第二层次是欺骗抑制，即识别出所接收信号中哪个是欺骗信号、哪个是真实信号。 [0004] 现有的反欺骗攻击方法，如“多峰检测”与“信号质量监测”，一般仅能达到反欺骗攻击第一层次，还无法达到第二层次。 [0002] 发明内容 [0005] 本发明所要解决的技术问题是现有的反欺骗攻击的方法仅能判断接收到的信号中是否存在欺骗信号，无法识别出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号。[0006] 为此目的，第一方面，本发明提供一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法，该方法包括： [0007] S1.对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息； [0008] S2.对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果； [0009] S3.根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。[0010] 可选地，所述步骤S1包括： [0011] S11.对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻； [0012] S12.每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；[0013] 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕 4 CN 104155663 A 说 明 书 2/9页 获次数； [0014] S13.根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0015] 可选地，在步骤S13中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括： [0016] 根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}； [0017] 根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：[0018] D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 其中所述为不小于的最小整 数； [0020] 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 根据所述初始码相位集B的最大值bmax和最小值bmin以及预设初始码相位分辨率Δb，得到离散的初始码相位集： [0022] [0023] [0024] 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0025] 第二方面，本发明还提出一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的系统，所述系统包括： [0026] 信息获取模块，用于对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息；[0027] 一致性检测模块，用于对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果；[0028] 判断模块，用于根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。[0029] 可选地，所述信息获取模块包括：[0030] 信号处理单元，用于对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻；[0031] 每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；[0032] 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕 5 CN 104155663 A 说 明 书 3/9页 获次数； [0033] 信息获取单元，用于根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0034] 可选地，在所述信息获取单元中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括： 根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln， 1≤n≤N}； [0036] 根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：[0037] D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 其中所述为不小于的最小整 数； 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0044] 相比于现有技术，本发明的应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法及系统通过对接收到的卫星信号进行多次捕获以获取信号码多普勒和载波多普勒信息，然后通过检测码多普勒和载波多普勒的一致性来判断所接收到的信号是欺骗信号还是真实信号。若为欺骗信号则发出报警信息，若为真实信号则将当前码相位和载波频率信息送入跟踪环路以进行正常信号跟踪，可见，本发明的方法及系统不仅能判断接收到的信号中是否存在欺骗信号，而且还能判断出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号(即可达到第二层次)，具有欺骗信号抑制功能，具有较强的反欺骗能力。附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0046] 图1示出了实施例一的应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法流程图；[0047] 图2示出了实施例一中对卫星信号进行捕获并处理的流程图；[0048] 图3示出了真实信号信噪比为-21dB，不同欺信比以及不同欺骗信号个数时的欺骗信号检测率示意图； [0045] 6 CN 104155663 A[0049] 说 明 书 4/9页 图4示出了在信噪比为-21dB，欺信比为0dB，不同捕获次数N以及不同欺骗信号个数下的欺骗信号检测率示意图； [0050] 图5示出了实施例二的应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的系统结构图。具体实施方式 [0051] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0052] 实施例一： [0053] 本实施例公开一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的方法，如图1所示，该方法包括： [0054] S1.对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息； [0055] S2.对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果； [0056] S3.根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。[0057] 所述步骤S1包括： [0058] S11.对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻； [0059] S12.每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；[0060] 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数； [0061] S13.根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0062] 具体地，如图2所示，对经接收机前端处理后的中频信号进行A/D采样并进行正常的伪码捕获(伪码捕获可采用现有的伪码捕获模块来实现)，将所得相关值(所述相关值是伪码捕获时本地信号与接收信号进行相关所产生的数据，在信号处理领域都称之为相关值)与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值对应的码相位和载波多普勒参数。经过预设时间Δt间隔时间后，再次进行正常的伪码捕获，并记录当前所有大于预设捕获门限的相关值对应的码相位和载波多普勒参数。每过预设时间Δt间隔再次进行正常的伪码捕获，如此反复进行N次，并记录下每次大于预设捕获门限的相关值对应的码相位和载波多普勒参数。这样将得到一个捕获时刻、码相位和载波多普勒参数集合Q。 7 CN 104155663 A[0063] 说 明 书 5/9页 在步骤S13中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包 括： 根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}； [0065] 根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：[0066] D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 其中所述为不小于的最小整 数； 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。[0073] 具体地，构造一个M行J列的二维累加矩阵A＝[amj]M×J，并将该矩阵初始化为0，对于初始码相位集B中的每一个元素b(n,l,m)，求得离散初始码相位集中与其最接近的元素对应的下标j，并将二维累加矩阵A中的元素amj加一。按照以上方式遍历初始码相位集B中的每一个元素后，完成对二维累加矩阵A的更新。 [0074] 按照列优先的原则搜索二维累加矩阵A，求得其最大的L个值，表示 所有捕获中大于预设捕获门限的信号数目的最大值，Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，并记录对应的行下标和列下标，然后按如下方法求得对应的码多普勒和初始码相位：若二维累加矩阵A中第m行j列元素amj为最大值，其行下标为m则对应的码多普勒记为码多普勒集合D中元素dm，其列下标为j则对应的初始码相位为离散的初始码相位集中元素记为码多普勒矢量 [0075] [0076] [0077] 这样可求得L个信号的码多普勒参数和初始码相位参数，并将其分别初始码相位矢量 其中，码多普勒矢量的L个元素表示L个信号的码多普勒。利用求得的码多普 在捕获起始时刻和码相位构成的二维空间中拟合出多条 勒矢量和初始码相位矢量 直线，并按照同一条直线上对应的码相位和载波多普勒表示同一信号的原则，将码相位和载波多普勒参数集合Q划分为L个子集。每一个子集的元素表示同一信号不同捕获时刻对应的码相位和载波多普勒。对这L个子集中的第l个子集，对其N个载波多普勒fl(n) 8 CN 104155663 A 说 明 书 6/9页 (1≤n≤N)求解均值得到该信号对应的平均载波多普勒 [0078] 这样，可以求得L个信号各自的平均载波多普勒。所求得的L个平均载波多普勒构成了载波多普勒矢量： [0079] [0080] [0081] [0082] 载波多普勒矢量的L个元素表示L个信号的载波多普勒。 至此，完成对所有信号的码多普勒和载波多普勒的计算。 [0083] 在获得所有信号的码多普勒和载波多普勒以后，按如下方法进行欺骗信号检测与抑制，并完成正常伪码捕获工作：[0084] 首先，根据接收信号标称的载波频率fcarrier和伪码速率fcode计算比例系数δ [0085] [0086] 其次，利用比例系数δ对码多普勒矢量中的L个元素分别构造检测统计量，构 造公式如下： [0087] 再次，假定预设的欺骗信号检测判决门限为VJD，如果Tl≥VJD，则将第l个信号判为欺骗信号并发出告警，进而实现对欺骗信号的检测与抑制；如果Tl＜VJD，则将第l个信号判为真实信号，并将该信号对应的伪码相位和载波频率参数送给预设的跟踪环路，进而完成正常的伪码捕获工作。[00] 在具体应用中，如图2所示的对卫星信号进行捕获并处理的流程如下：[0090] 步骤1：初始化捕获次数n＝1。[0091] 步骤2：对经接收终端前端处理后的中频信号进行A/D采样，将所得信号与本地载波和伪码进行相关，得到同相支路相关积分值I和正交支路相关积分值Q。[0092] 步骤3：对同相支路相关积分值I和正交支路相关积分值Q进行非相干累加，得到非相干累加值I2+Q2。将所得非相干累加值与预设的捕获门限行比较，如果超过门限，则记录下当前时刻t1(1)、码相位参数τ1(1)和载波多普勒参数f1(1))，并记为(t1(1)，τ1(1)，f1(1))，然后则转入步骤4；否则，调整当前码相位和载波频率，然后转入步骤2继续搜索下一个码相位和载波频率格。[0093] 步骤4：判断是否搜索完所有的码相位和载波频率格：如果已完成所有搜素，则转入步骤5；否则，调整当前码相位和载波频率，然后转入步骤2继续搜索后续码相位和载波频率格，并记录下其它大于预设捕获门限的相关值对应的当前时刻tl(1)、码相位参数τl(1)和载波多普勒参数fl(1)，直至搜索完所有的码相位与载波频率格。[0094] 步骤5：经过Δt间隔时间后，将捕获次数n加1，并通过重复步骤2至步骤4再次进行正常的伪码捕获，并记录下所有超过捕获门限的相关值对应的当前时刻tl(n)、码相位参数τl(n)和载波多普勒参数fl(n)。[0095] 步骤6：每经过Δt间隔时间后，重复步骤5，直至捕获次数n＝N。至此， [0088] 9 CN 104155663 A 说 明 书 7/9页 得到一个由捕获时刻、码相位和载波多普勒参数构成的集合Q，Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；[0096] 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数。利用参数 [0097] 表示所有捕获中大于预设捕获门限的信号数目的最大值。 步骤7：计算所有信号的码多普勒和载波多普勒。[0098] 步骤8：进行欺骗信号检测与抑制，并完成正常伪码捕获工作。 [0099] 本实施例的应用于卫星导航系统的反欺骗攻击方法与信号质量监测方法相比，首先是捕获阶段，所述捕获阶段是卫星导航系统基带信号处理的第一个阶段，相比于在跟踪阶段实现的信号质量监测方法，本实施例的方法可以更早地发现信号异常——当存在欺骗信号时，可以更早地发出欺骗告警。同时，本实施例的方法可利用卫星导航接收终端已有的捕获模块实现，无需增加额外的硬件成本。 [0100] 本实施例的方法与多峰检测方法相比，本实施例的方法是根据接收信号的码多普勒和载波多普勒的一致性来检测、抑制欺骗信号。对于真实信号，码多普勒和载波多普勒都是由于接收机和卫星间的相对运动产生的，满足一致性关系；而对于欺骗信号，其码相位和载波多普勒一致性一般难以满足。因此，该方法不但能检测出是否存在欺骗信号，而且能识别出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号，可及时发出告警，具有欺骗抑制能力。[0101] 图3给出了真实信号信噪比为-21dB，不同欺信比(欺信比表示欺骗信号与真实信号功率比)以及不同欺骗信号个数时的欺骗信号检测率(即正确地检测出欺骗信号的概率)。可以看出，当欺骗信号和真实信号功率差在一定范围内时，该方法能保持较高的欺骗信号检测率。同时，随着欺骗信号个数的增多，要获得相同的欺骗信号检测率所要求的欺骗信号和真实信号间的功率差将进一步减小。[0102] 图4给出了在信噪比为-21dB，欺信比为0dB，不同捕获次数N以及不同欺骗信号个数下的欺骗信号检测率。可以看出，随着捕获次数的增加，欺骗信号识别正确率呈上升趋势。即当欺骗信号增多时，要达到相同的欺骗信号检测率所需要的捕获次数也将增加。要使欺骗信号检测率达到0.9以上，当存在一个欺骗信号时所需捕获次数应大于14次，当存在4个欺骗信号时所需捕获次数应大于43次。[0103] 实施例二： [0104] 本实施例公开一种应用于卫星导航系统的反欺骗攻击的系统，如图5所示，所述系统可包括： [0105] 信息获取模块，用于对卫星信号进行捕获并处理，获取所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息；[0106] 一致性检测模块，用于对所述码多普勒信息和载波多普勒信息进行一致性检测，得到一致性比对结果；[0107] 判断模块，用于根据所述一致性比对结果，判断所述卫星信号是否为欺骗信号，若是，则发出报警信息，若否，则将当前码相位和载波频率信息送入预设的跟踪环路。[0108] 具体应用中，所述信息获取模块可包括图5中未示出的以下单元： 10 CN 104155663 A[0109] 说 明 书 8/9页 信号处理单元，用于对卫星信号进行捕获并处理，并将处理后得到的相关值与预设捕获门限进行对比，记录所有大于所述预设捕获门限的相关值所对应的码相位参数、载波多普勒参数以及当前时刻；[0110] 每隔预设时间Δt，重复执行步骤S11，得到集合Q，所述Q＝{(tl(n),τl(n)，fl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}；[0111] 其中，所述tl(n)为第n次捕获对应的时刻，所述τl(n)为码相位参数，所述fl(n)为载波多普勒参数；l为大于所述预设捕获门限的相关值数目下标，表示第l个大于所述预设捕获门限的相关值；Ln为第n次捕获中大于所述预设捕获门限的相关值数目，N为预设捕获次数； [0112] 信息获取单元，用于根据所述集合Q，通过霍夫变换HT，得到所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。 [0113] 在所述信息获取单元中，所述卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息的获取步骤包括： [0114] 根据所述集合Q，得到子集合Qτ，所述Qτ＝{(tl(n),τl(n))|1≤l≤Ln，1≤n≤N}； 根据预设码多普勒最大值dmax、预设码多普勒最小值dmin以及预设码多普勒分辨率 Δd，得到初始码多普勒集合D，所述D为：[0116] D＝{dm|dm＝dmin+m×Δd，0≤m 其中所述为不小于的最小整 数； 根据所述子集合Qτ，得到初始码相位集B＝{b(n,l,m)|1≤n≤N，1≤l≤Ln，0≤m 其中为不小于的最小整数； 根据所述初始码多普勒集合D、所述初始码相位集及离散的初始码相位集，得到卫星信号的码多普勒信息和载波多普勒信息。 与现有技术相比，本实施例的应用于卫星导航系统的反欺骗攻击系统可以更早地 发现信号异常——当存在欺骗信号时，可以更早地发出欺骗告警。同时，本实施例的系统可利用卫星导航接收终端已有的捕获模块实现，无需增加额外的硬件成本。 [0124] 本实施例的系统根据接收信号的码多普勒和载波多普勒的一致性来检测、抑制欺骗信号。对于真实信号，码多普勒和载波多普勒都是由于接收机和卫星间的相对运动产生的，满足一致性关系；而对于欺骗信号，其码相位和载波多普勒一致性一般难以满足。因此，该系统不但能检测出是否存在欺骗信号，而且能识别出哪个是欺骗信号、哪个是真实信号，可及时发出告警，具有欺骗抑制能力。 [0125] 虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发 11 CN 104155663 A 说 明 书 9/9页 明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。 12 CN 104155663 A 说 明 书 附 图 1/3页 图1 13 图2 CN 104155663 A 说 明 书 附 图 2/3页 图3 图4 14 CN 104155663 A 说 明 书 附 图 3/3页 图5 15
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