本文主要研究了GNSS欺騙干擾信號(hào)的相關(guān)檢測(cè)算法以及慣性信號(hào)/衛(wèi)星欺騙干擾信號(hào)綜合模擬仿真。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,尤其是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋范圍的日益擴(kuò)大,有意或無意的欺騙干擾將影響GNSS的應(yīng)用安全,尤其是有意的欺騙干擾,將直接導(dǎo)致定位終端產(chǎn)生“錯(cuò)誤”的位置信息,導(dǎo)致授時(shí)終端產(chǎn)生“錯(cuò)誤”的時(shí)間信息,擾亂正常的生產(chǎn)、生活秩序。論文從實(shí)際需求出發(fā)首先研究了在現(xiàn)有條件下（即不改變終端硬件設(shè)計(jì)）如何實(shí)現(xiàn)對(duì)欺騙干擾信號(hào)的檢測(cè)問題。以信號(hào)傳輸路徑的不同分別建立了真實(shí)信號(hào)和欺騙干擾信號(hào)偽距模型,并以此為基礎(chǔ),建立了真實(shí)信號(hào)場(chǎng)景和欺騙干擾信號(hào)場(chǎng)景的偽距差分模型。論文首先提出了基于雙接收機(jī)的欺騙干擾信號(hào)檢測(cè)算法,通過差分計(jì)算和迭代求解,將兩接收機(jī)位置結(jié)果之間的距離與真實(shí)基線距離進(jìn)行比較,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)真?zhèn)蔚呐袆e。對(duì)于單接收機(jī)雙差的檢測(cè)算法,利用泰勒近似展開將偽距雙差（偽距時(shí)間差分和星間差分）模型線性化,得到了基于偽距時(shí)間差分和星間差分的位置求解算法的理論表達(dá)式。將其與基于偽距的最小二乘位置求解算法的理論表達(dá)式進(jìn)行對(duì)比,推導(dǎo)分析了兩種算法在面對(duì)不同信號(hào)場(chǎng)景時(shí)的差異,為確認(rèn)信號(hào)的真?zhèn)翁峁┝酥С帧?duì)于... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：277 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

論文總體框架結(jié)構(gòu)圖

模型分別在真實(shí)信號(hào)場(chǎng)景和欺騙干擾信號(hào)場(chǎng)景下對(duì)兩接收機(jī)（天線）采用基于偽距的最小二乘位置求解算法進(jìn)行迭代求解得到的位置結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)欺騙干擾信號(hào)檢測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行解釋。最后，通過多組實(shí)際實(shí)驗(yàn)（包含轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾和生成式欺騙干擾）對(duì)算法的檢測(cè)性能進(jìn)行驗(yàn)證。本章主要討論三類場(chǎng)景，欺騙場(chǎng)景中只有一個(gè)欺騙者且所有衛(wèi)星信號(hào)均被欺騙。三類場(chǎng)景分別是：（1）一直是真實(shí)信號(hào)場(chǎng)景；（2）一直是（轉(zhuǎn)發(fā)式）欺騙干擾信號(hào)場(chǎng)景；（3）先真實(shí)信號(hào)場(chǎng)景，再切換到欺騙干擾信號(hào)場(chǎng)景。2.1信號(hào)偽距模型根據(jù)圖2.1的偽距測(cè)量示意圖可以看出，理論的偽距是一個(gè)與衛(wèi)星和接收終端之間的真實(shí)距離、衛(wèi)星鐘差和接收機(jī)鐘差等有關(guān)系的，用于表示衛(wèi)星與接收終端之間的距離的量。信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中在穿越大氣層時(shí)還要受到電離層和對(duì)流層的影響，因而存在電離層延遲和對(duì)流層延遲，且測(cè)量過程還存在測(cè)量噪聲等非模型誤差。綜上所述，實(shí)際的偽距是一個(gè)不僅與衛(wèi)星和接收終端之間的真實(shí)距離、衛(wèi)星鐘差和接收機(jī)鐘差等有關(guān)系的量，還是一個(gè)與電離層延遲、對(duì)流層延遲以及測(cè)量噪聲等非模型誤差有關(guān)系的量。圖2.1偽距測(cè)量示意圖

國防科技大學(xué)研究生院博士學(xué)位論文第14頁,1/22,1cos11.001tropjnuj（2-4）當(dāng)采用NovAtel接收機(jī)時(shí)，可以通過設(shè)置指令“LOGSATXYZONTIME1”并結(jié)合數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換軟件，直接在轉(zhuǎn)換得到的ASCII文件中提取衛(wèi)星鐘差補(bǔ)償量、電離層延遲校正量和對(duì)流層延遲校正量[117]。在接下來的信號(hào)偽距模型建立中，默認(rèn)已經(jīng)進(jìn)行了衛(wèi)星鐘差校正、電離層延遲校正和對(duì)流層延遲校正，且不考慮校正殘差和測(cè)量噪聲等非模型誤差。偽距模型的建立主要根據(jù)真實(shí)信號(hào)和欺騙干擾信號(hào)不同的傳輸路徑來進(jìn)行。圖2.2真實(shí)信號(hào)傳輸路徑示意圖真實(shí)信號(hào)的傳輸過程可以理解為：衛(wèi)星發(fā)出電磁波信號(hào)，在穿越大氣層后，由接收機(jī)直接捕獲接收，在不考慮信號(hào)穿越大氣層時(shí)的折射的情況下，可以將其視為一條直線，如圖2.2藍(lán)色線條所示。因此，真實(shí)信號(hào)經(jīng)改正后的偽距模型可以表示為()()()()(),,sastjjeteeCesstjeasarcsaet=Crtrt+t（2-5）式中，(),eesstjrt表示stt時(shí)刻第j顆衛(wèi)星在Earth-Centered,Earth-Fixed(ECEF)坐標(biāo)系下的位置，等于()()(),,,Teeeesstjesstjesstjxtytzt，()rcsat表示sat時(shí)刻接收機(jī)鐘差等效距離誤差，()()()()Teeeeeasaeasaeasaeasat=xtytztr表示sat時(shí)刻載體在ECEF坐標(biāo)系下的位置。衛(wèi)星信號(hào)自stt時(shí)刻發(fā)出后sat時(shí)刻被接收機(jī)捕獲，信號(hào)在傳輸過程中衛(wèi)星仍然處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此需要對(duì)衛(wèi)星位置進(jìn)行地球自轉(zhuǎn)改正，也稱為Sagnac校正。通過對(duì)衛(wèi)星位置(),eesstjrt左乘()(),sastjetetC實(shí)現(xiàn)在stt時(shí)刻ECEF坐標(biāo)系和sat時(shí)刻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3604463