本發(fā)明涉及導(dǎo)航定位領(lǐng)域，更具體地，涉及基于單用戶多點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙源的定位方法。

背景技術(shù)：

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗以及其它區(qū)域系統(tǒng)和增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁?zhǔn)確的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，由于良好的性能和低廉的成本，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、運(yùn)輸、電力、航空航天、抗震救災(zāi)等領(lǐng)域，另外在軍事上也有極其重要的地位。但導(dǎo)航衛(wèi)星距離地球較遠(yuǎn)，到達(dá)地面的信號(hào)功率微弱，民用導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開(kāi)放，信號(hào)體制公開(kāi)，這些因素使人為欺騙衛(wèi)星導(dǎo)航接收設(shè)備成為可能。欺騙攻擊是一種惡意干擾，通過(guò)向接收機(jī)發(fā)送偽造或經(jīng)過(guò)延遲的導(dǎo)航信號(hào)，欺騙攻擊可以誤導(dǎo)接收機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的位置和時(shí)間信息。

為防御欺騙干擾，反欺騙技術(shù)已成為當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有反欺騙技術(shù)，包括單天線、雙天線、多天線、功率檢測(cè)、信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、載波相位雙差、環(huán)路狀態(tài)監(jiān)測(cè)、接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)發(fā)式聚類(lèi)、最大似然估計(jì)等技術(shù)，基本上都是一種“被動(dòng)”防御技術(shù)，主要研究如何檢測(cè)是否存在虛假信號(hào)(稱(chēng)為欺騙檢測(cè))、哪個(gè)或哪些是虛假信號(hào)(稱(chēng)為欺騙識(shí)別)以及如何抑制欺騙干擾對(duì)用戶的影響(稱(chēng)為欺騙抑制)。這些技術(shù)僅能使采用了該技術(shù)的用戶受益，并不能消除欺騙源的存在。另一方面，若我們能“主動(dòng)”對(duì)欺騙干擾源進(jìn)行定位，利用所得位置信息清除欺騙干擾源，則可以做到“一勞永逸”，使較大范圍內(nèi)用戶受益。因此，如何實(shí)現(xiàn)欺騙干擾源定位是防御欺騙干擾的另一有效途徑。

現(xiàn)有的干擾源定位技術(shù)，主要包括到達(dá)角(AOA)、接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)、到達(dá)時(shí)間差(TDOA)、到達(dá)頻率差(FDOA)等。但這些技術(shù)都是將干擾源單純地看作干擾信號(hào)來(lái)處理。而欺騙干擾，它不僅是一種干擾，而且是一種可以被接收使用的導(dǎo)航信號(hào)。因此，通過(guò)挖掘虛假信號(hào)是一種可以被接收使用的導(dǎo)航信號(hào)這一特點(diǎn)，將能研究出更加高效的欺騙干擾源定位技術(shù)。

欺騙干擾，按實(shí)施方式不同，可分為自主產(chǎn)生式欺騙干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式兩類(lèi)。其中，自主產(chǎn)生式欺騙干擾，需要提前獲得導(dǎo)航信號(hào)結(jié)構(gòu)、偽碼、電文等信息。這類(lèi)干擾僅對(duì)公開(kāi)民用信號(hào)存在，對(duì)加密的授權(quán)信號(hào)不存在。與之相對(duì)的，轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾，僅需對(duì)信號(hào)進(jìn)行延遲、播發(fā)，無(wú)需進(jìn)行任何信息層面處理，因此對(duì)所有導(dǎo)航信號(hào)均存在。自主產(chǎn)生式欺騙和轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾，欺騙用戶的方式存在較大差異，其相應(yīng)的干擾源定位方式也存在較大不同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的基于單用戶多點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙源的定位方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于單用戶多點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙源的定位方法，基于多個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、衛(wèi)星的位置以及欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置；

其中，所述欺信時(shí)差為所述衛(wèi)星發(fā)射的真實(shí)信號(hào)和所述欺騙源轉(zhuǎn)發(fā)的、對(duì)應(yīng)所述真實(shí)信號(hào)的虛假信號(hào)分別到達(dá)所述單用戶的時(shí)間的差值。

本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N基于單用戶多點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙源的定位方法，通過(guò)測(cè)量虛假信號(hào)相對(duì)于真實(shí)信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差即欺信時(shí)差，反向?qū)崿F(xiàn)欺騙源定位，可為尋找并清除欺騙源提供所必需的位置信息。在干擾監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、干擾源定位中具有重要應(yīng)用價(jià)值。相比于現(xiàn)有的TDoA干擾源定位技術(shù)所需多用戶、且不同用戶間需嚴(yán)格時(shí)間同步，本發(fā)明無(wú)此要求，這將大大簡(jiǎn)化本發(fā)明的應(yīng)用復(fù)雜度，更利用推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為理想狀態(tài)下欺騙源可能的位置示意圖；

圖2為現(xiàn)實(shí)中欺騙源可能的位置示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的所述定位方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

圖1示出了理想狀態(tài)下欺騙源可能的位置示意圖，假定欺騙源一旦接收到衛(wèi)星信號(hào)就立刻轉(zhuǎn)發(fā)出去，此時(shí)衛(wèi)星A的直達(dá)信號(hào)(即真實(shí)信號(hào))和轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)(即欺騙源發(fā)送的虛假信號(hào))到達(dá)用戶u的時(shí)間差τ(簡(jiǎn)稱(chēng)欺信時(shí)差)將由衛(wèi)星位置P_A(t)、欺騙源位置P_s、用戶位置P_u間相對(duì)位置幾何關(guān)系決定，且滿足：

||P_s-P_A(t)||+||P_s-P_u||-||P_u-P_A(t)||＝τc (1)

即：

||P_s-P_A(t)||+||P_s-P_u||＝||P_u-P_A(t)||+τc (2)

||P_s-P_u||表示欺騙源與用戶間歐式距離，其它式含義與此相似，c表示無(wú)線電波傳輸速率即光速。式(2)表示，欺騙源將處于以衛(wèi)星位置P_A(t)和用戶位置P_u為焦點(diǎn)，且到這兩個(gè)焦點(diǎn)的距離等于用戶與衛(wèi)星間幾何距離||P_u(t)-P_A(t)||、與欺信時(shí)差所代表的距離τc之和，所共同確定的一個(gè)橢球面上。按照橢球交匯原理，只需三次測(cè)量就可以確定欺騙源的位置。

而現(xiàn)實(shí)中，欺騙源往往會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行一定延遲后再播發(fā)出去。在此，將衛(wèi)星信號(hào)從進(jìn)入欺騙源至被播發(fā)出去所經(jīng)歷的時(shí)延稱(chēng)為插入時(shí)延，假定該時(shí)延為τ_d。該時(shí)延將直接體現(xiàn)在所測(cè)量的欺信時(shí)差τ中。如圖2所示，此時(shí)，衛(wèi)星位置P_A(t)、欺騙源位置P_s、用戶位置P_u間相對(duì)位置幾何關(guān)系，及τ_d、τ將滿足：

||P_s-P_A(t)||+||P_s-P_u||-||P_u-P_A(t)||+τ_dc＝τc (3)

即：

||P_s-P_A(t)||+||P_s-P_u||＝||P_u-P_A(t)||+(τ-τ_d)c (4)

由于插入時(shí)延τ_d受欺騙源控制，是未知的，因此此時(shí)欺騙源將處于以衛(wèi)星位置P_A(t)和用戶位置P_u為焦點(diǎn)的一個(gè)橢球環(huán)內(nèi)。

圖2示出了現(xiàn)實(shí)中欺騙源可能的位置示意圖，其中圖2中的陰影部分為欺騙源可能的位置。為了解決這個(gè)未知參數(shù)τ_d，需要一個(gè)額外的觀測(cè)量，即至少需要4次測(cè)量。因此，對(duì)一個(gè)已知位置為P_u的用戶，利用至少4個(gè)時(shí)刻{t₁,t₂,t₃,t₄}的衛(wèi)星位置{P_A(t₁),P_A(t₂),P_A(t₃),P_A(t₄)}和欺信時(shí)差{τ₁,τ₂,τ₃,τ₄}，根據(jù)用戶、衛(wèi)星、欺騙源間相對(duì)位置幾何關(guān)系就可以計(jì)算出欺騙源位置P_s，如式(5)所示。

需要說(shuō)明的是，與目前已得到較為廣泛應(yīng)用的到達(dá)時(shí)間差(TDoA)定位技術(shù)相比，本發(fā)明雖然也是測(cè)量信號(hào)“時(shí)差”，但二者存在較大不同：TDoA測(cè)量的是同一信號(hào)(即干擾源)到達(dá)不同用戶的時(shí)間差，采用的是“雙曲線”定位原理；而本發(fā)明測(cè)量的是同一信號(hào)(衛(wèi)星信號(hào))通過(guò)不同路徑(一是衛(wèi)星與用戶間直達(dá)路徑，二是經(jīng)過(guò)欺騙源的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，如圖1、圖2所示)到達(dá)同一用戶的時(shí)間差，采用的是“橢球”定位原理。定位原理不同，導(dǎo)致二者在使用時(shí)存在較大不同：TDoA技術(shù)要求有多個(gè)用戶，且不同用戶間需嚴(yán)格時(shí)間同步，而本發(fā)明技術(shù)則無(wú)此要求，這就大大簡(jiǎn)化了本發(fā)明的應(yīng)用復(fù)雜度。

從圖1、圖2可以看到，衛(wèi)星位置、用戶位置和欺信時(shí)差是實(shí)現(xiàn)欺騙源定位的三個(gè)核心要素。

本發(fā)明提供了一種基于單用戶多點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙源的定位方法，基于多個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、衛(wèi)星的位置以及欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置；

其中，所述欺信時(shí)差為所述衛(wèi)星發(fā)射的真實(shí)信號(hào)和所述欺騙源轉(zhuǎn)發(fā)的、對(duì)應(yīng)所述真實(shí)信號(hào)的虛假信號(hào)分別到達(dá)所述單用戶的時(shí)間的差值。

當(dāng)用戶只接收到一個(gè)衛(wèi)星的虛假信號(hào)時(shí)，圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的所述定位方法的流程示意圖，如圖3可知，所述定位方法包括3個(gè)步驟：

S1、對(duì)所述單用戶接收的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，獲得真實(shí)信號(hào)和虛假信號(hào)，基于所述真實(shí)信號(hào)和虛假信號(hào)，分別獲得至少4個(gè)時(shí)刻的所述單用戶的位置和對(duì)應(yīng)所述虛假信號(hào)的單衛(wèi)星的位置；

S2、基于真假信號(hào)發(fā)射時(shí)間對(duì)比法或者用戶位置反向計(jì)算法分別獲得對(duì)應(yīng)所述步驟S1中至少4個(gè)時(shí)刻的欺信時(shí)差；以及

S3、基于所有時(shí)刻的所述單用戶的位置、單衛(wèi)星的位置以及欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置。

本發(fā)明通過(guò)測(cè)量虛假信號(hào)相對(duì)于真實(shí)信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差即欺信時(shí)差，反向?qū)崿F(xiàn)欺騙源定位，可為尋找并清除欺騙源提供所必需的位置信息。在干擾監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、干擾源定位中具有重要應(yīng)用價(jià)值。相比于現(xiàn)有的TDoA干擾源定位技術(shù)所需多用戶、且不同用戶間需嚴(yán)格時(shí)間同步，本發(fā)明無(wú)此要求，這將大大簡(jiǎn)化本發(fā)明的應(yīng)用復(fù)雜度，更利用推廣應(yīng)用。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S1中對(duì)所述單用戶接收的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，包括：

對(duì)所述單用戶同時(shí)接收的同一衛(wèi)星的各信號(hào)分別進(jìn)行接收處理，提取信號(hào)發(fā)射時(shí)間，發(fā)射時(shí)間大者為真實(shí)信號(hào)，發(fā)射時(shí)間小者為虛假信號(hào)。為避免誤解為用戶接收到的不同衛(wèi)星的信號(hào)，這里加入了限定詞“同一衛(wèi)星的”。正常情況下，一顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)，但當(dāng)存在轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾時(shí)，將收到一顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)。正常情況下，用戶能接收到多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，對(duì)所述單用戶接收的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別還可以利用其它現(xiàn)有欺騙干擾檢測(cè)、識(shí)別技術(shù)(例如，單天線、雙天線、多天線、功率檢測(cè)、信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、載波相位雙差、環(huán)路狀態(tài)監(jiān)測(cè)、接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)發(fā)式聚類(lèi)、最大似然估計(jì)等技術(shù))，辨別出哪些是真實(shí)信號(hào)、哪些是虛假信號(hào)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S1中獲得所述單用戶的位置，包括：

對(duì)識(shí)別出的所述真實(shí)信號(hào)進(jìn)行定位解算，獲得用戶的位置。所述定位解算的方法屬于公知常識(shí)，不屬于本發(fā)明的說(shuō)明范疇。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)用戶的位置已知時(shí)(例如，對(duì)于地面監(jiān)測(cè)接收設(shè)備，其位置信息是已知的)，用戶的位置不需要計(jì)算，直接利用即可。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S1中獲得對(duì)應(yīng)所述虛假信號(hào)的單衛(wèi)星的位置，包括：

從所述單用戶接收的信號(hào)中提取導(dǎo)航電文，從所述導(dǎo)航電文中獲得星歷。轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾不會(huì)篡改導(dǎo)航電文，因此無(wú)論是虛假信號(hào)還是真實(shí)信號(hào)中的導(dǎo)航電文都是可以利用的，而導(dǎo)航電文中的一些參數(shù)就是所述星歷。

當(dāng)然，也可以從網(wǎng)絡(luò)等其它途徑獲取星歷信息，世界上有很多網(wǎng)站會(huì)公布衛(wèi)星星歷，可直接下載得到。

進(jìn)一步地，從所述虛假信號(hào)中選擇一個(gè)虛假信號(hào)，假定該虛假信號(hào)是針對(duì)衛(wèi)星A的，根據(jù)上述步驟獲取的星歷和當(dāng)前時(shí)間t₁，計(jì)算該虛假信號(hào)對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星位置，記為P_A(t₁)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述真假信號(hào)發(fā)射時(shí)間對(duì)比法包括；

當(dāng)所述單用戶同時(shí)接收到同一衛(wèi)星的真實(shí)信號(hào)和虛假信號(hào)時(shí)，對(duì)二者同時(shí)進(jìn)行接收處理，分別提取真實(shí)信號(hào)的發(fā)射時(shí)間信息和虛假信號(hào)的發(fā)射時(shí)間信息，并將兩個(gè)發(fā)射時(shí)間信息的差值作為所述欺信時(shí)差。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)用戶無(wú)法接收到與欺騙信號(hào)對(duì)應(yīng)的同一顆衛(wèi)星的真實(shí)信號(hào)時(shí)，采用所述用戶位置反向計(jì)算法：

基于真實(shí)信號(hào)進(jìn)行定位解算，獲得單用戶位置；

基于所述單用戶位置和單衛(wèi)星位置，獲得直達(dá)信號(hào)的傳輸時(shí)延，作為第一時(shí)延；

通過(guò)所述單用戶的本地時(shí)間與從虛假信號(hào)中提取得到的信號(hào)發(fā)射時(shí)間做差，獲得第二時(shí)延；以及

將所述第一時(shí)延與第二時(shí)延做差，獲得所述欺信時(shí)差。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述步驟S3包括：

將上述步驟所獲得的用戶的位置、衛(wèi)星的位置以及欺信時(shí)差記為{P_u(t₁),P_A(t₁),τ₁}，組成對(duì)應(yīng)t₁時(shí)刻的第一組觀測(cè)量；

按一定時(shí)間間隔，在后續(xù)三個(gè)時(shí)刻{t₂,t₃,t₄}測(cè)量得到三組用戶位置、衛(wèi)星位置、欺信時(shí)差，并分別記為{P_u(t₂),P_A(t₂),τ}₂，{P_u(t₃),P_A(t₃),τ₃}，{P_u(t₄),P_A(t₄),τ₄}，它們分別組成第二、三、四組觀測(cè)量。

將每個(gè)時(shí)刻的單衛(wèi)星位置、單用戶位置和欺信時(shí)差組成一組方程：

||P_s-P_A(t)||+||P_s-P_u||＝||P_u-P_A(t)||+(τ-τ_d)c，

其中，P_s為欺騙源的位置，P_A為t時(shí)刻衛(wèi)星的位置，P_u為單用戶的位置，τ_d為插入時(shí)延，τ為欺信時(shí)差，c為光速；

利用所述4組觀測(cè)量，按式(6)聯(lián)列方程并求解，可得欺騙源位置P_s及該欺騙源對(duì)衛(wèi)星信號(hào)引入的插入時(shí)延τ_d。

式(6)中，c為光速；由于位置是三維坐標(biāo)，因此欺騙源位置可表示為P_s＝{x_s,y_s,z_s}，在4個(gè)不同時(shí)刻的用戶位置、衛(wèi)星位置可進(jìn)一步分別表示為P_u(t_i)＝{x_u(t_i),y_u(t_i),z_u(t_i)}(i＝1,2,3,4)和P_A(t_i)＝{x_A(t_i),y_A(t_i),z_A(t_i)}(i＝1,2,3,4)。式(6)中，它們之間的距離可進(jìn)一步表示為

優(yōu)選地，考慮到存在測(cè)量誤差，還可以通過(guò)增加測(cè)量次數(shù)來(lái)進(jìn)一步提高欺騙源定位精度。假定總測(cè)量次數(shù)為N(N≥4)，相應(yīng)的測(cè)量時(shí)刻為{t₁,t₂,...,t_N}，此時(shí)可得方程式(7)：

對(duì)式(7)進(jìn)行求解，可得到欺騙源的位置P_s。對(duì)式(6)、式(7)，一種可行的求解方法是，先對(duì)它們進(jìn)行線性化處理，然后再利用最小二乘算法求解。當(dāng)然也可以采用其它數(shù)學(xué)方法求解

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶同時(shí)接收到兩顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)，當(dāng)所述欺騙源對(duì)各衛(wèi)星引入的插入時(shí)延相同時(shí)，基于至少2個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、兩顆衛(wèi)星的位置以及分別對(duì)應(yīng)兩顆衛(wèi)星的欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置。

具體地，通過(guò)2個(gè)時(shí)刻{t₁,t₂}測(cè)量可得方程式(8)，對(duì)其進(jìn)行求解就可以得到欺騙源位置P_s：

式(8)中，τ_1,A、τ_2,A分別表示用戶在t₁、t₂時(shí)刻測(cè)量得到的針對(duì)衛(wèi)星A的虛假信號(hào)的欺信時(shí)延，τ_1,B、τ_2,B分別表示用戶在t₁、t₂時(shí)刻測(cè)量得到的針對(duì)衛(wèi)星B的虛假信號(hào)的欺信時(shí)延。式(8)中僅P_s和τ_d是未知的，共4個(gè)未知參數(shù)。

需要注意的是，P_s表示三維位置信息，因此其含有3個(gè)未知參數(shù)，因此對(duì)該式中的4個(gè)方程聯(lián)列求解就可以得到欺騙源位置。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)用戶同時(shí)接收到兩顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)，當(dāng)所述欺騙源對(duì)各衛(wèi)星引入的插入時(shí)延不同時(shí)，基于至少3個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、兩顆衛(wèi)星的位置以及分別對(duì)應(yīng)兩顆衛(wèi)星的欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置。

具體地，通過(guò)3個(gè)時(shí)刻{t₁,t₂,t₃}測(cè)量可得方程式(9)，對(duì)其進(jìn)行求解就可以得到欺騙源位置P_s：

式(9)中τ_1,A、τ_2,A、τ_3,A分別表示用戶在t₁、t₂、t₃時(shí)刻測(cè)量得到的針對(duì)衛(wèi)星A的虛假信號(hào)的欺信時(shí)延，τ_1,B、τ_2,B、τ_3,B分別表示用戶在t₁、t₂、t₃時(shí)刻測(cè)量得到的針對(duì)衛(wèi)星B的虛假信號(hào)的欺信時(shí)延。式(9)中僅P_s和{τ_d,A,τ_d,B}是未知的，共5個(gè)未知參數(shù)。

需要注意的是，P_s表示三維位置信息，因此其含有3個(gè)未知參數(shù)，因此對(duì)該式中的6個(gè)方程聯(lián)列求解就可以得到欺騙源位置。

當(dāng)用戶同時(shí)接收到2～3顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)，且所述欺騙源對(duì)各衛(wèi)星引入的插入時(shí)延相同時(shí)，基于至少2個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、衛(wèi)星的位置以及分別對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星的欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置；當(dāng)用戶同時(shí)接收到至少四顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)，且所述欺騙源對(duì)各衛(wèi)星引入的插入時(shí)延相同時(shí)，基于一個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、衛(wèi)星的位置以及分別對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)用戶同時(shí)接收到M顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)，且所述欺騙源對(duì)各衛(wèi)星引入的插入時(shí)延不同時(shí)，基于至少K個(gè)時(shí)刻的單用戶的位置、顆衛(wèi)星的位置以及分別對(duì)應(yīng)顆衛(wèi)星的欺信時(shí)差，獲得欺騙源的位置；

其中，所述M＞3，K≥(M+3)/M。

在此以GPS C/A碼信號(hào)為例講述該方法的實(shí)施步驟。但方法的實(shí)施并不局限于特定的信號(hào)及具體的參數(shù)，可靈活選擇。假定當(dāng)前真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)是衛(wèi)星號(hào)為2、6、7、8、10、24的信號(hào)。存在一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾源，該干擾源對(duì)衛(wèi)星號(hào)為24的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)干擾。

實(shí)施步驟如下：

步驟1：對(duì)接收到的GPS C/A碼信號(hào)進(jìn)行正常捕獲、跟蹤處理；

步驟2：由于轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的存在，用戶將收到2個(gè)衛(wèi)星號(hào)為24的衛(wèi)星信號(hào)；

步驟3：對(duì)步驟2中2個(gè)24號(hào)衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)進(jìn)行接收處理，提取各自的發(fā)射時(shí)間信息，以及星歷信息(注：由于轉(zhuǎn)發(fā)欺騙不會(huì)篡改星歷，因此2個(gè)信號(hào)提取得到的星歷是一樣的)；

步驟4：對(duì)步驟3所得發(fā)射時(shí)間信息進(jìn)行比較，發(fā)射時(shí)間大者為真實(shí)信號(hào)，發(fā)射時(shí)間小者為虛假信號(hào)；

步驟5：將步驟4中發(fā)射時(shí)間大者對(duì)應(yīng)的24號(hào)衛(wèi)星信號(hào)與其它衛(wèi)星信號(hào)(即衛(wèi)星號(hào)為2、6、7、8、10的衛(wèi)星信號(hào))，按正常導(dǎo)航信號(hào)接收方法進(jìn)行處理，并進(jìn)行定位解算，得到用戶位置和當(dāng)前時(shí)間；

步驟6：利用步驟3得到的星歷和步驟5得到的當(dāng)前時(shí)間，計(jì)算24號(hào)衛(wèi)星的位置；

步驟7：對(duì)步驟4所得發(fā)射時(shí)間作差，可得24號(hào)衛(wèi)星的虛假信號(hào)相對(duì)于真實(shí)信號(hào)的時(shí)延量即欺信時(shí)差；

步驟8：步驟5所得用戶位置、步驟6所得衛(wèi)星位置、步驟7所得欺信時(shí)差組成一組觀測(cè)量；

步驟9：每間隔一段時(shí)間(例如5分鐘)，重復(fù)步驟4～8得到由用戶位置、衛(wèi)星位置和欺信時(shí)差組成的第二組、第三組、第4組觀測(cè)量；

步驟10：對(duì)步驟8、步驟9所得4組觀測(cè)量按式(6)聯(lián)列方程并求解，就可以得到欺騙源位置即實(shí)現(xiàn)欺騙源定位。

相比于現(xiàn)有干擾源定位技術(shù)，包括到達(dá)角(AOA)、接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)、到達(dá)時(shí)間差(TDOA)、到達(dá)頻率差(FDOA)等，本發(fā)明利用轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾不僅是一種干擾，而且是一種可以被接收使用的導(dǎo)航信號(hào)這一特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)虛假信號(hào)進(jìn)行測(cè)量反向?qū)崿F(xiàn)對(duì)欺騙干擾源定位。

目前已有一些轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾源定位技術(shù)，但要求欺騙源同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)4顆以上衛(wèi)星信號(hào)，且對(duì)各衛(wèi)星信號(hào)的插入時(shí)延相同(即所有衛(wèi)星信號(hào)從進(jìn)入欺騙源至出欺騙源的時(shí)延量相同)。而本發(fā)明并無(wú)此要求。例如，即使欺騙源僅僅轉(zhuǎn)發(fā)了一顆衛(wèi)星的信號(hào)，本發(fā)明也適用。

從式(6)、(7)、(8)、(9)可以看到，本發(fā)明要求在對(duì)欺騙干擾源進(jìn)行定位期間，欺騙源的位置、欺騙源對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)的衛(wèi)星信號(hào)(即虛假信號(hào))引入的插入時(shí)延基本保持不變。即式(6)、(7)、(8)中的P_s、τ_d不是隨時(shí)間變化的；式(9)中的P_s、τ_d,A、τ_d,B不是隨時(shí)間變化的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，僅一個(gè)用戶就可以實(shí)現(xiàn)欺騙干擾源定位，成本低廉，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。

最后，本申請(qǐng)的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。