惯性信息辅助的卫星导航欺骗检测技术.pdf

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1、第21卷第3期中国惯性技术学报Vb1．2lNO．32013年6月JournalofChineseInertialTechnologyJun．2013文章编号：1005—6734(2013)03—0336—05惯性信息辅助的卫星导航欺骗检测技术李四海一，刘洋1,2张会锁2,3，张晓冬，(1．西北工业大学自动化学院，西安710129；2．飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室，西安710065；3．西安飞行自动控制研究所，西安710065)摘要：针对转发式卫星欺骗信号传播方向同真实卫星信号的差异，提出一种在惯性信息辅助下，利用载波相位

2、双差观测量进行欺骗信号检测的技术。根据转发式欺骗的特点，推导欺骗条件下的载波相位双差观测方程。利用INS提供的姿态信息，建立载波相位双差与接收机天线基线矢量的关系。将载波相位双差观测值和预测值的差值作为欺骗检测的检验统计量。从故障检测的角度进行检测概率分析，当载波相位双差预测值达到0．3周时，假定虚警概率为0．01，可在单个测量历元内到达99．99％fi~检测概率。最后通过仿真分析验证了惯性信息辅助下欺骗信号检测的有效性。关键词：转发式欺骗；惯性信息；载波相位双差；故障检测中图分类号：U666．1文献标志码：AInertialme

3、asurementsaidedGNSSspoofingdetectiontechniqueLISi—hai一，LIUYang一，ZHANGHui—SUO2一，ZHANGXiao—dong，(1．SchoolofAutomation，NorthwesternPo1)rtechnicalUniversity，Xi’an710129，China；2．NationalKeyLaboratoryonFlightVehicleControlIntegratedTechnology，Xi’an，710065，China；3．FlightAuto

4、maticControlResearchInstitute，Xi’an710065，China)Abstract：AninertialmeasurementaidedGPSspoofingdetectiontechniqueisproposedbasedoncarrierphasedoublediferenceobservationsaccordingtothevariationofpropagationdirectionofthespoofingsignalsandtheauthenticones．Accordingtothec

5、haracteristicsofthespoofingsignals，thecarierphasedoublediferenceequationisobtained．GiventheattitudeinformationfromINS，thispaperanalyzesandestablishestherelationshipbetweenthecartierphasedoublediferenceswiththereceiver’Santennabaselinevector．Thediferencebetweenthepredi

6、ctedandmeasuredcarierphasedoublediferencesisusedastheteststaticforspoofingdetection．Theanalysisondetectionprobabilityismadefromtheaspectoffaultdetection，whichshowsthatwhenthepredictedcarierphasedoublediferencereaches0．3cycles，thedetectionprobabilityof99．99％canbeobtain

7、edwithinasingleepochontheassumptionthatthefalsealarmrateis0．O1．Finally,thesimulationverifiestheefectivenessofthistechnique．Keywords：repeaterspoofing；inertialmeasurements；carierphasedoublediference；faultdetection无论是在军用还是民用领域，卫星导航技术都获拟环境，将对卫星信号的干扰和欺骗作为电子战威胁得了广泛和深入的应用。卫星

8、导航系统在给人类带来进行模拟【2】，以此检验军队在电子战中的作战能力。廉价、便利且高精度的位置信息的同时，也埋下了一随着软件定义的接收机(software—definedreceiver)技术个巨大的隐患。由于卫星信号功率微弱且民码完全公不断发展，