一種防實時射頻欺騙的衛(wèi)星定位接收系統及其方法與流程

本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航系統領域，尤其涉及一種防實時射頻欺騙的衛(wèi)星定位接收系統及其方法，用于識別實時射頻欺騙信號的存在。

背景技術：

衛(wèi)星導航定位接收機可實現無遮擋的任何地點、任何時間的定位。衛(wèi)星導航定位系統包括中國的北斗第二代衛(wèi)星導航定位系統，美國的GPS全球衛(wèi)星導航定位系統、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導航定位系統，歐盟的伽利略衛(wèi)星導航定位系統信號，以及其他區(qū)域衛(wèi)星導航定位系統信號。

衛(wèi)星導航定位接收機容易受到虛假的衛(wèi)星射頻信號的欺騙，做出錯誤的定位結果，向應用系統上報錯誤定位，導致依賴衛(wèi)星定位的安全系統受到欺騙，產生安全漏洞。

一種完善的射頻欺騙方法是在異地實時采集導航衛(wèi)星射頻信號，量化后通過實時通信發(fā)送到遠程地點，再恢復成射頻信號廣播出去，實現異地定位欺騙。這種實時遠程回放的欺騙設備，成本雖然昂貴，技術實現復雜，但對于可信定位的安全要求，確實構成欺騙。對于安全要求等級較高的場合，針對這種欺騙的識別具有意義。

因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種防實時射頻欺騙的衛(wèi)星定位接收系統及其方法，用于識別實時轉發(fā)的導航衛(wèi)星射頻欺騙信號。

技術實現要素：

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是如何識別實時轉發(fā)的導航衛(wèi)星射頻欺騙信號。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種防實時射頻欺騙的衛(wèi)星定位接收系統，包括定位解算模塊、第三方時間模塊和時間對比模塊，其中，所述定位解算模塊被配置為將接收到的衛(wèi)星導航定位系統信號解算出時間信息和位置信息，所述第三方時間模塊被配置為提供與所述定位結算模塊所獲取的衛(wèi)星導航定位系統信號獨立的時間信息，所述時間對比模塊被配置為將所述定位解算模塊解算得到的時間信息與所述第三方時間模塊提供的時間信息做對比，根據所設定的閾值判斷所述位置信息是否可信，并輸出可信標志。

進一步地，所述衛(wèi)星導航定位系統信號為北斗導航定位系統信號、GPS全球衛(wèi)星導航定位系統信號、格洛納斯衛(wèi)星導航定位系統信號、伽利略衛(wèi)星導航定位系統信號以及區(qū)域性衛(wèi)星導航定位系統信號中的一種或多種。

進一步地，所述第三方時間模塊為衛(wèi)星廣播通信接收系統或地面廣播通信接收系統。

進一步地，所述閾值為1秒。

進一步地，所述可信標志為寄存器數值或電平信號。

本發(fā)明還提供了一種用于衛(wèi)星定位接收系統的防實時射頻欺騙的方法，包括以下步驟：

步驟1、定位解算模塊將接收到的衛(wèi)星導航定位系統信號解算出時間信息和位置信息；

步驟2、第三方時間模塊提供與所述定位結算模塊所獲取的衛(wèi)星導航定位系統信號獨立的時間信息；

步驟3、時間對比模塊將所述定位解算模塊解算得到的時間信息與所述第三方時間模塊提供的時間信息做對比；

步驟4、根據所設定的閾值判斷所述位置信息是否可信，并輸出可信標志。

進一步地，所述衛(wèi)星導航定位系統信號為北斗導航定位系統信號、GPS全球衛(wèi)星導航定位系統信號、格洛納斯衛(wèi)星導航定位系統信號、伽利略衛(wèi)星導航定位系統信號以及區(qū)域性衛(wèi)星導航定位系統信號中的一種或多種。

進一步地，所述第三方時間模塊為衛(wèi)星廣播通信接收系統或地面廣播通信接收系統。

進一步地，所述閾值為1秒。

進一步地，所述可信標志為寄存器數值或電平信號。

本發(fā)明所述的用于衛(wèi)星定位接收系統的防實時射頻欺騙的技術方法，所述技術方案依托于一個普通的衛(wèi)星導航定位接收機，以及第三方系統的時間系統，通過比較導航定位的時間信號與第三方系統時間信號的對比，偵測出實時射頻欺騙信號，達到防欺騙的目標。

正常衛(wèi)星導航信號的時間系統，與UTC時間基本對齊。實時轉發(fā)射頻欺騙信號，經緯度坐標可以正常解算，無作假痕跡，但是解算出來的時間是與原始信號的UTC時間對齊。

實時轉發(fā)射頻欺騙信號，經過射頻采集，數字量化，緩存，實時遠程通信發(fā)送，數據收收，重建射頻信號，發(fā)送出去，每個處理步驟，都將引入延時，特別是實時遠程通信，經過公眾通信網，延時十分明顯。特別的為保證射頻信號的連續(xù)重建，需要數據通路連續(xù)不斷的發(fā)送接收，一般技術手段需要在發(fā)送時建立緩存機制，引入明顯的建立延時。綜合以上因素，一般實時轉發(fā)射頻欺騙信號的時間延時達到2秒以上。

衛(wèi)星定位導航系統，在實時轉發(fā)射頻欺騙信號的作用下，接收到的時間信號將與原始信號的UTC時間產生明顯的時間偏移。

第三方時間系統，一般也是通過系統衛(wèi)星定位接收裝置實現的UTC時間同步，然后通過衛(wèi)星系統或地面系統進行轉發(fā)，一般這種轉發(fā)延時在幾十毫秒到幾百毫秒之間，不會超過1秒。可以認為第三方時間系統與UTC基本同步，且不會被篡改。

以第三方時間系統作為時間系統的標準，來比較衛(wèi)星導航定位接收系統的時間信號，如果是真實信號定位，該時間信號與第三方時間系統的誤差將在1秒以內，如果是實時轉發(fā)射頻欺騙信號定位，該時間信號與第三方時間系統的誤差將超出1秒量級。以此判斷準則，可以識別出實時轉發(fā)射頻欺騙信號的存在，達到防欺騙的目標。

以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個較佳實施例的本發(fā)明技術框架示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個較佳實施例的接收正常衛(wèi)星信號的工作示意圖；

圖3是本發(fā)明的一個較佳實施例的接收實時轉發(fā)射頻欺騙信號的工作示意圖；

具體實施方式

以下對本發(fā)明的處理框架做詳細闡述：

本發(fā)明技術框架如圖1所示，功能模塊1是衛(wèi)星導航定位接收機部分，功能模塊2是第三方時間系統部分，功能模塊3是時間信號比較部分，功能模塊3將輸出定位經緯度坐標及定位告警信號。

接收正常導航衛(wèi)星信號時，工作如圖2所示。導航衛(wèi)星射頻信號經過功能模塊1，輸出定位經緯度坐標，時間信號，同時功能模塊2接收并產生第三方時間信號，兩個時間信號經過模塊3的比較，在可信定位閾值之內，說明此時定位可信，輸出經緯度坐標及可信標志?？尚艠酥究梢詾榧拇嫫鲾抵祷螂娖叫盘?。

接收實時虛假射頻信號時，工作如圖3所示。導航衛(wèi)星射頻信號經過功能模塊1，輸出定位經緯度坐標，時間信號，同時功能模塊2接收并產生第三方時間信號，兩個時間信號經過模塊3的比較，超出可信定位閾值，整個系統定位處于不可信定位狀態(tài)，輸出經緯度坐標及不可信標志。

本發(fā)明所述的可信定位閾值，時間差小于1秒，認為可信，超過1秒的，認為不可信。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。