GPS欺騙式干擾是通過發(fā)射偽GPS信號來頂替目標接收機中已接收到的真實GPS信號,在偽GPS信號中提供虛假導航電文、偽距信息來影響目標接收機的定位解算結果,使其定位錯誤。主要分析了偽GPS信號如何在接收機的跟蹤環(huán)路中頂替真實GPS信號,偽信號中的參數(shù)如何設置可以實施成功的欺騙干擾,并輔以Matlab仿真驗證。 

【文章來源】：電光與控制. 2016,23(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

碼環(huán)鑒相原理

在實際狀態(tài)下，真實GPS信號的多普勒頻移是隨時都在發(fā)生變化的，由多普勒頻移原理分析可知，載波的多普勒頻移與C/A碼的多普勒頻移是滿足線性條件的:fdc=fdr/1540(其中，fdc是C/A碼的多普勒頻移，fdr是載波的多普勒頻移);而正是由于C/A碼多普勒頻移的存在使得碼相位跟蹤結果不在一個恒定的值上，因此，可以通過發(fā)射與真實信號C/A碼的多普勒頻移有一定差值的偽信號進入跟蹤環(huán)路，來實時影響鑒相器的鑒相結果，緩慢拉偏碼跟蹤結果，使得接收機最終跟蹤上偽GPS信號，達到欺騙干擾的目的。欺騙干擾過程如圖2所示。圖2欺騙干擾過程示意圖Fig．2Thesketchmapofdeceptionjammingprocess第12期107

碼自相關峰，直至將真實GPS信號的C/A碼自相關峰完全剝離。而后再次調整偽GPS信號的C/A碼多普勒頻移，使得其與真實信號的C/A碼多普勒頻移保持一致，最后目標機跟蹤環(huán)路最終將持續(xù)跟蹤上偽GPS信號。下面根據(jù)上述原理結合Matlab仿真分析欺騙干擾過程中偽信號的功率、多普勒頻移以及碼相位差值在理論條件下應該滿足的條件�，F(xiàn)設置仿真時長4s，真實信號初始碼相位為123，假設在仿真過程中載波多普勒頻移保持不變，皆為2345Hz，則由載波多普勒頻移根據(jù)公式可得C/A碼的多普勒頻移為1．523Hz。跟蹤過程的實際碼相位變化如圖3a所示，可以直觀看出碼相位在4s過程中偏移了6．1碼片。將C/A碼的多普勒頻移設置為0值，則得到的碼相位將為一條平行線，最后的一段平行線即為接收機最終跟蹤的碼相位，可以直觀地分辨出接收機跟蹤的是真實信號還是偽信號，如圖3b所示。為了便于直觀分析，以下所有仿真圖形皆將C/A碼的多普勒頻移設置為0值。圖3真實GPS信號的碼相位跟蹤結果Fig．3Thecode-phasetrackingresultofrealGPSsignal2．2偽GPS信號的功率對欺騙干擾的影響在理想狀態(tài)下，當偽信號的功率小于真實信號的功率時，其對應的相關函數(shù)即使在兩信號的碼相位差值為0的時刻也會小于真實信號的自相關函數(shù)，隨著跟蹤過程的持續(xù)，在某個時刻注入C/A碼多普勒頻移大于真實C/A碼多普勒頻移的偽信號，使其持續(xù)拉偏碼跟蹤結果一段時間后再保持其C/A碼多普勒頻移與真實信號一致，根據(jù)跟蹤鑒相原理，鑒相器最后鑒相的結果將會恢復跟蹤真實信號的碼相位�，F(xiàn)設置仿真時長4s，偽信號功率增益為0．9，C/A碼相位為123，與真實信號保持一致，初始偽信號的C/A多普勒頻移與真實信號保持一致，在800ms的位置處注入偽信號，并且偽信號的C/A碼多普勒頻移在800～1600ms?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]透析伊拉克戰(zhàn)爭GPS干擾與反干擾[J]. 程立斌,李珊珊.  電光與控制. 2004(01)

碩士論文
[1]GPS定位及欺騙干擾技術[D]. 趙金磊.西安電子科技大學 2014



本文編號：3215014