一种电磁干扰的检测方法、装置和系统，其中检测方法包括：获取多个GNSS信号的载噪比估计结果，根据所述获取的载噪比估计结果计算每个GNSS信号的载噪比峰峰值；根据所述获取的载噪比估计结果计算每个GNSS信号的载噪比波动特征；根据所述载噪比波动特征计算任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度；对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定。本发明专利技术实施例通过为GNSS信号的载噪比波动特征的相似度设定条件以进行干扰检测，具有区分压制干扰和欺骗干扰的能力，而且能有效检测包括转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰的所有欺骗干扰。上述电磁干扰的检测系统采用单阵元天线即可实现GNSS电磁干扰的检测，降低了检测系统的尺寸、功耗和重量，更适合无人机应用场景。更适合无人机应用场景。更适合无人机应用场景。
【技术实现步骤摘要】
一种电磁干扰的检测方法、装置和系统
[0001]本专利技术涉及但不限于卫星导航技术，特别涉及一种电磁干扰的检测方法、装置和系统。
技术介绍
[0002]电磁干扰的检测和消除一直是全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)应用中的热点和难点问题。从类型上分，电磁干扰可分为压制干扰和欺骗干扰。欺骗干扰具有与导航卫星发射的真实信号相同或相似的波形，并且发射功率小、隐蔽性强，能够诱骗GNSS接收终端对其进行捕获跟踪，从而导致GNSS接收终端输出错误的定位授时结果，危害性通常比压制干扰更大。欺骗干扰可进一步细分为生成式欺骗和转发式欺骗，前者主要通过干扰器来模拟真实卫星信号的发射，后者主要通过对真实卫星信号进行接收和转发来实现。
[0003]GNSS在航空领域有广泛的应用。随着无人机市场的快速增长，根据预测，到2025年，无人机市场规模将超过500亿美元，安装到无人机上的GNSS接收机将达到7000万台。以无人机为代表的航空应用对GNSS定位的精度和完好性要求极高，当无人机上的GNSS定位装置被欺骗时，可导致无人机迫降甚至坠毁，因此对欺骗干扰进行检测意义重大。
[0004]相关技术中，包括两种欺骗干扰检测方法，一种是基于阵列天线的欺骗干扰检测，这种方法是通过对信号入射方向进行估计，将入射方向相同的信号判断为欺骗干扰。但该技术的实现需要采用阵列天线，其尺寸大、功耗高、重量大，并不适合无人机等应用场景。另一种是采用单阵元天线，通过信号功率、或信号到达时间等进行欺骗干扰检测，其中，基于信号功率的检测方法无法区分压制干扰和欺骗干扰，而基于信号到达时间的检测方法对转发式欺骗有效，对生成式欺骗的检测效果不佳。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了以下方案。
[0006]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0007]本专利技术实施例提供了一种电磁干扰的检测方法，包括：
[0008]在多个GNSS信号中，针对每个GNSS信号，根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值；根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征；
[0009]计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度；
[0010]对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定。
[0011]在一种示例性实例中，所述根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值，包括：
[0012]采用下述计算式计算所述每个GNSS信号的载噪比峰峰值：
[0013][0014]其中，GNSS信号为M个，第m个GNSS信号的载噪比估计结果为R
m
(n)，m的取值范围为1～M，n为时间序列，n的取值范围为1～36，单位为秒；表示遍历n，取序列f(n)的最大值，表示遍历n，取序列f(n)的最小值；P
m
为载噪比峰峰值，单位为dB。
[0015]在一种示例性实例中，所述根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征，包括：
[0016]采用下述计算式计算所述每个GNSS信号的载噪比波动特征：
[0017][0018]其中，GNSS信号为M个，第m个GNSS信号的载噪比估计结果为R
m
(n)，m的取值范围为1～M，n为时间序列，n的取值范围为1～36，单位为秒；表示遍历n，取序列f(n)的最大值，N的取值为36；ΔR
m
(n)为载噪比波动特征，单位为dB。
[0019]在一种示例性实例中，所述计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度，包括：
[0020]采用下述计算式计算所述任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度：
[0021][0022]其中，从M个GNSS信号中任意选取两个GNSS信号，计为k、l，k、l的取值范围为1～M，ΔR
k
(n)为第k个GNSS信号的载噪比波动特征，ΔR
l
(n)第l个GNSS信号的载噪比波动特征；T
kl
为第k个和第l个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度，N的取值为36。
[0023]在一种示例性实例中，所述对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定，包括：
[0024]在多个GNSS信号中，若仅有部分GNSS信号满足T
kl
≤Th，且在所有GNSS信号的载噪比峰峰值从大到小的排序中，P
k
和P
l
属于前50％，则判定为欺骗干扰；
[0025]在多个GNSS信号中，若所有GNSS信号均满足T
kl
≤Th，则判定为压制干扰；
[0026]其中，T
kl
为第k个和第l个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度，Th为相似度判定门限，P
k
为第k个GNSS信号的载噪比峰峰值，P
l
为第l个GNSS信号的载噪比峰峰值。
[0027]本专利技术实施例还提供了一种电磁干扰的检测装置，包括：
[0028]第一模块，用于在多个GNSS信号中，针对每个GNSS信号，根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值；
[0029]第二模块，用于根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征；
[0030]计算模块，用于计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度；
[0031]判定模块，用于对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定。
[0032]本专利技术实施例还提供了一种电磁干扰的检测装置，包括处理器和计算机可读存储
介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现上述的电磁干扰的检测方法。
[0033]本专利技术实施例还提供了一种电磁干扰的检测系统，包括：
[0034]天线，设置为接收GNSS导航卫星所发射的电磁波，将所述接收的电磁波转换成右旋圆极化电信号和左旋圆极化电信号，并对所述右旋圆极化电信号移相后与所述左旋圆极化电信号合路以输出GNSS信号；
[0035]GNSS接收装置，设置为接收所述天线输出的GNSS信号，对所述GNSS信号进行捕获、跟踪和载噪比估计，并输出所述GNSS信号的载噪比估计结果；
[0036]电磁干扰检测装置，包括：第一模块，用于在多个GNSS信号中，针对每个GNSS信号，根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值；第二模块，用于根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征；计算模块，用于计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度；判定模块，用于对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定。
[0037]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁干扰的检测方法，包括：在多个GNSS信号中，针对每个GNSS信号，根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值；根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征；计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度；对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定。2.根据权利要求1所述的电磁干扰的检测方法，其中，所述根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比峰峰值，包括：采用下述计算式计算所述每个GNSS信号的载噪比峰峰值：其中，GNSS信号为M个，第m个GNSS信号的载噪比估计结果为R
m
(n)，m的取值范围为1～M，n为时间序列，n的取值范围为1～36，单位为秒；表示遍历n，取序列f(n)的最大值，表示遍历n，取序列f(n)的最小值；P
m
为载噪比峰峰值，单位为dB。3.根据权利要求1所述的电磁干扰的检测方法，其中，所述根据GNSS信号的载噪比估计结果计算GNSS信号的载噪比波动特征，包括：采用下述计算式计算所述每个GNSS信号的载噪比波动特征：其中，GNSS信号为M个，第m个GNSS信号的载噪比估计结果为R
m
(n)，m的取值范围为1～M，n为时间序列，n的取值范围为1～36，单位为秒；表示遍历n，取序列f(n)的最大值，N的取值为36；ΔR
m
(n)为载噪比波动特征，单位为dB。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的电磁干扰的检测方法，其中，所述计算所述多个GNSS信号中任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度，包括：采用下述计算式计算所述任意两个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度：其中，从M个GNSS信号中任意选取两个GNSS信号，计为k、l，k、l的取值范围为1～M，ΔR
k
(n)为第k个GNSS信号的载噪比波动特征，ΔR
l
(n)第l个GNSS信号的载噪比波动特征；T
kl
为第k个和第l个GNSS信号的载噪比波动特征的相似度，N的取值为36。5.根据权利要求4所述的电磁干扰的检测方法，其中，所述对相似度满足预设条件的GNSS信号进行干扰判定，包括：在多个GNSS信号中，若仅有部分GNSS信号满足T
kl
≤Th，且在所有G...
【专利技术属性】
技术研发人员：任超，
申请(专利权)人：北京北斗星通导航技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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