GPS生成式欺骗干扰关键技术

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1、24航天电子对抗第30卷第6期0引言GPS生成式欺骗干扰关键技术马克1’2，孙迅2”，聂裕平2’3(1．中国运载火箭技术研究院研究生院，北京100076；2．北京遥测技术研究所，北京100076；3．卫星导航应用国家工程研究中心，北京100076)摘要：卫星导航生成式欺骗干扰通过发播伪造的导航信号，诱使目标区域内接收机捕获、跟踪该欺骗信号，从而使接收机解算出错误的位置、时间信息。欺骗干扰信号高度仿真卫星信号，功率远低于噪声，目前抗干扰方法均无法有效识别、抑制，是一种有效的干扰方式。研究了卫星导航生成式欺骗所需的关键

2、技术，介绍了较为成熟的反馈式欺骗干扰源设计方案，讨论了欺骗干扰有效实施的方法。关键词：卫星导航；生成式欺骗干扰；关键技术；实施方法中图分类号：TN972+．3：TN967．1文献标识码：AResearchonkeytechnologiesofGPSgeneratedspoofingMaKel一，SunXun2”，NieYupin92，3(1．GraduateSch001，ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology，Beijing100076，China；2．BeijingResear

3、chInstituteofTelemetry，Beijing100076，China；3．NationalEnginee“ngResearchCenterofSatelliteNavigation，Beijing100076，China)Abstract：GNssspooferbroadcastforgerynavigationsignalstomakevictimreceiversacquire，trackingandobtainwrongpositionandtimingsolutions．Spoofingsi

4、gnalcannotbedetectedandremovedbyexcitinganti—jammingalgorithmsforthehighsimilaritywithauthsignaland10wpower．Thekeytechn0109iesofgeneratedspoofingarestudied，areceiver—spooferGNSSspoofingstructureisintroduced，thentheprinciplesofasuccessfullyspoofingjammingaredis

5、cussed．KeywoI’ds：GNSSreceiver；generatedspoofing；keytechnology；spoofingprinciple欺骗式干扰通过发播伪造的导航欺骗信号，诱导接收机捕获、跟踪该欺骗信号，使接收机解算出错误位置、时间信息[1]。GPS导航信号功率极低、且其体制公开、导航信息具有良好的可预测性和稳定性比]，这些特点使得干扰方可以轻易伪造导航信号，发动欺骗干扰。欺骗干扰信号高度仿真卫星信号，且其功率低于噪声功率，目前的抗干扰算法均无法有效识别、抑制，战时对GNSS系统进行小代价攻

6、击便可显著降低敌方卫星导航装备作战效能。2012年，美国德州大学奥斯汀分校的Todd带领自己的研究团队成功进行了对大型游轮、无人直升机卫星导航系统的劫持试验。同收稿日期：2014—09—20；2014—10一27修回。作者简介：马克(1989一)，男，硕士研究生，主要研究方向为航天卫星导航及扩频通信。年，美国海军办公室授予罗克韦尔柯林斯公司一项GPS干扰和欺骗检测技术项目开发合同。本文研究总结了生成式欺骗干扰关键技术，介绍了目前较为成熟的反馈式欺骗干扰设计结构，并讨论了欺骗干扰有效实施的原则。1导航欺骗干扰关键技术

7、生成式欺骗干扰主要针对民码接收机，干扰设备根据导航系统ICD文件生成欺骗信号，较压制式干扰隐蔽性更好，效率更高，危害性更大。GNSS系统采用的直接序列扩频技术和接收机自主完好性监测[3](RAIM)使得接收机具有一定的抗欺骗干扰能力，因此在一次成功的欺骗干扰中，需要解决卫星信号伪造、合理欺骗伪距构造、捕获、跟踪环路侵入等关键技术。1．1卫星信号伪造GPSL1信号可以表示为：SLl(￡)一AC(￡一r)D(￡)cos(∞L1￡+钆1)(1)2014(6)马克，等：GPS生成式欺骗干扰关键技术25式中，A表示C／A码信

8、号幅值，C(￡一r)表示C／A码及初始相位，D(￡)为导航数据。卫星信号伪造可分为导航数据伪造及C／A码调制方式伪造。导航信息D(t)具有良好的可预测性与稳定性，接收机接收完整的导航信息需12．5min，但接收本卫星星历数据只需不到1min，且接收到的历书数据在2h内可完美预测。因此，干扰设备具有充分时间伪造基于真实星座信息的导航数据，如卫星星历、卫星时钟修