一種基于多天線的欺騙干擾檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多天線的實現(xiàn)欺騙干擾的檢測的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾信號是指發(fā)射衛(wèi)星導(dǎo)航信號具有相同參數(shù)（只有信息碼不同） 的虛假信號，干擾衛(wèi)星導(dǎo)航接收機，破壞接收機的碼同步電路，使其產(chǎn)生錯誤的定位信息。
[0003] 當前國內(nèi)對衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾的檢測與識別技術(shù)的研宄目前處于起步階段，雖然 也提出了一些方法，如：利用接收信號的載噪比或絕對功率變化率進行欺騙干擾檢測，利用 信號的偽距變化率進行檢測，利用接收信號的載波相位變化率或多普勒頻率變化率進行檢 測，不同頻點的互相關(guān)檢測，到達時間檢測等，這些方法都是針對特定的欺騙干擾類型或場 景有效，不具有普遍適用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 衛(wèi)星導(dǎo)航欺騙干擾技術(shù)的發(fā)展對衛(wèi)星導(dǎo)航反欺騙和欺騙干擾檢測技術(shù)提出了更 高的要求，提出一種具有對各種欺騙干擾都具有較好檢測性能的欺騙干擾檢測與識別方法 變的重要和緊迫，衛(wèi)星導(dǎo)航接收系統(tǒng)中如果能夠剔除欺騙干擾信號，將大大提升系統(tǒng)的反 欺騙性能，提高我國的導(dǎo)航對抗的能力。本發(fā)明利用接收機自身能夠提供的觀測量載波相 位，采用多天線的測向方法實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航信號或欺騙干擾信號的波達方向估計，再與星歷 解算出的結(jié)果進行對比實現(xiàn)的欺騙干擾的檢測與識別。本發(fā)明提供了一種應(yīng)用范圍廣，設(shè) 備復(fù)雜度相對較低的新的欺騙干擾的檢測與識別手段，能夠解決現(xiàn)有欺騙干擾檢測方法應(yīng) 用受限的問題，可應(yīng)用于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的欺騙式干擾檢測與消除。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于多天線的欺騙干擾檢測方法，包括以下步 驟：
[0006] (1)通過開關(guān)控制矩陣將接收通道分別連接到L型天線陣橫向的構(gòu)成短基線的兩 個陣元上，通過估計陣元間相位差計算出每個接收到的入射信號的方位角；通過開關(guān)控制 矩陣將接收通道分別連接到L型天線陣縱向的構(gòu)成短基線的兩個陣元上，通過估計陣元間 相位差計算出每個接收到的入射信號的俯仰角；其中，入射信號為由天線進入接收機的導(dǎo) 航信號、欺騙干擾信號或者導(dǎo)航信號與欺騙干擾信號的組合信號，短基線的陣元間距小于 等于入射信號的半波長且短基線的兩個陣元中一個陣元為原點處的陣元；
[0007] (2)將每個接收到的入射信號的俯仰角和方位角同接收機星歷解算出來的俯仰角 和方位角進行對比，若兩者一致，則該入射信號為導(dǎo)航信號；否則，該入射信號是欺騙干擾 信號；
[0008] 完成欺騙干擾信號的檢測與識別。
[0009] 其中，通過估計陣元間相位差計算出每個接收到的入射信號的或者方位角或者入 射角具體為：
[0010] (1)接收機利用同源本地碼對接收到的入射信號進行捕獲跟蹤，然后分別提取短 基線的陣元的各個衛(wèi)星跟蹤通道的同一時刻的入射信號的載波相位；
[0011] (2)計算短基線的陣元之間屬于同一信號的載波相位差，即得到同一信號的短基 線的載波相位差；
[0012] (3)通過開關(guān)控制矩陣將接收通道分別連接到L型天線陣同一方向的構(gòu)成長基線 的兩個陣元上，接收機利用同源本地碼對接收到的入射信號重新進行捕獲跟蹤，然后提取 各個衛(wèi)星跟蹤通道的同一時刻的入射信號的載波相位；所述構(gòu)成長基線的兩個陣元中一個 陣元為原點處的陣元，另一個陣元為距離原點處的陣元最遠的陣元；
[0013] (4)計算長基線的陣元之間屬于同一信號的載波相位差，即得到同一信號的長基 線的載波相位差；
[0014] (5)根據(jù)測得的同一信號的短基線的載波相位差對長基線的載波相位差進行解模 糊度運算，得到長基線的真實相位差；
[0015] (6)根據(jù)接收到的入射信號波長、陣元間距和長基線的真實相位差計算出每個接 收到的入射信號的或者方位角或者俯仰角。
[0016] 其中，步驟（1)具體為：
[0017] (101)接收機將接收到的入射信號下變頻為中頻信號后采樣得到數(shù)字中頻信號；
[0018] (102)通過捕獲過程實現(xiàn)數(shù)字中頻信號的載波和碼的粗同步；
[0019] (103)通過跟蹤過程實現(xiàn)數(shù)字中頻信號的載波相位的精確估計；
[0020] (104)提取各個衛(wèi)星的跟蹤通道的同一時刻的入射信號的載波相位。
[0021] 其中，步驟（5)具體為：
[0022] (501)確定長短基線的長度比值，并把比值分為整數(shù)部分和小數(shù)部分；
[0023] (502)根據(jù)長基線的載波相位差和長短基線的長度比值確定需要補償?shù)南辔唬?br>[0024](503)需要補償相位加上長基線的載波相位差即為長基線的真實相位差。
[0025] 其中，L型天線陣的陣元個數(shù)大于等于5,且除原點處的陣元外每個方向的陣元個 數(shù)大于等于2。
[0026] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為：
[0027](1)提供了一種新的欺騙干擾檢測與識別方法，該方法不但能夠?qū)ζ垓_干擾信號 進行檢測，還能對欺騙干擾波達方向進行識別，提高了欺騙干擾的檢測概率；
[0028] (2)現(xiàn)有方法僅針對特定場景或干擾有效，本發(fā)明提出方法能夠應(yīng)用的欺騙干擾 場景更為廣泛。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實施例的L型天線陣列結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明的欺騙干擾檢測方法的基本原理；
[0031] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)的接收機跟蹤過程。
【具體實施方式】
[0032] 下面以五個陣元組成的L型天線和雙通道接收機為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進 一步說明。
[0033] 欺騙干擾檢測的L型天線陣列結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過開關(guān)控制矩陣實現(xiàn)不同接收 陣元間相位差的精確估計，進而實現(xiàn)接收信號的入射角（包括方位角和俯仰角）的估計，通 過星歷解算出的衛(wèi)星位置對比實現(xiàn)欺騙干擾的識別。
[0034] 下面結(jié)合圖2對本發(fā)明的流程進行進一步的說明。一種基于多天線的欺騙干擾檢 測方法，所述的