【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到卫星导航诱骗检测，具体涉及到一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法及系统。
技术介绍
1、在现代导航技术中，卫星导航系统因其成本低、精度高且误差特性接近于白噪声、不随时间积累等优点，被广泛应用于海、陆、空、天各种平台的导航与测绘。然而，卫星导航系统也存在信号容易被干扰或欺骗的缺陷，这在高精度导航应用中尤为突出，可能导致导航信息的错误，进而影响导航的准确性和安全性。
2、为了保障卫星导航信息的可靠性，现有技术中采取了多种措施。一方面，卫星导航报文中通常包含信号可用标识，用于指示信号的有效性；另一方面，通过配置抗干扰天线来增强信号捕获能力和抗干扰能力。然而，这些方法主要依赖于硬件端的改进和判断，缺乏从软件算法层面结合其他导航系统进行综合判断的方法。
3、此外，惯性导航系统作为一种自主式导航系统，虽然不依赖于外部信号，但其误差会随着时间的推移而逐渐增大。这种误差特性使得在设定检测阈值时，传统的静态阈值设定方式无法准确反映惯性导航误差的实时变化，从而影响了卫星导航诱骗判断的准确性。特别是在长时间导航过程中，静态阈值往往无法适应误差的逐渐累积，导致误判或漏判的风险增加。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法。通过软件算法实现卫星导航诱骗检测，能在复杂恶劣的导航环境中，自主、准确的判断和处理导航数据，防止因信号诱骗而导致的导航错误。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案
3、一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，包括：
4、在惯性导航系统尚未完成对准，卫星导航系统接收到新一帧飞控转发的卫星导航数据，进行卫星导航数据有效性判断；
5、若有效性判断通过，则认为卫星导航数据有效，可进行后续卫星导航防诱骗判断；
6、当设备完成对准，进入组合导航状态后，进行卫星导航防诱骗判断；
7、其中，卫星导航防诱骗判断过程包括：
8、根据惯性导航误差随时间发散的特性，设置随时间相关的动态卫星导航位置阈值和卫星导航速度阈值；
9、将新一帧的卫星导航位置与惯性导航位置进行比较，若差值大于等于卫星导航位置阈值，则判定卫星导航位置信息被诱骗；
10、将卫星导航速度与惯性导航速度进行比较，若差值大于等于卫星导航速度阈值，则判定卫星导航速度信息被诱骗；
11、若卫星导航位置、速度信息均未被诱骗，则继续保持组合导航状态，若卫星导航位置信息与卫星导航速度信息任意一项被诱骗，则设备退出组合导航状态。
12、卫星导航数据有效性判断，包括：
13、检查飞控转发的原始卫星导航有效标识，确认该标识是否为有效状态；
14、计算当前卫星导航数据的pdop值，并与预设的pdop阈值进行比较，若pdop值过大，则认为卫星导航数据不可靠；
15、检查卫星导航解状态，确认是否成功解算出位置、速度信息；
16、将当前卫星导航信息与上一时刻卫星导航信息进行比较，检查数据是否有异常跳变；
17、若以上任何一项判断不通过，则认为当前卫星导航数据无效，不进行后续处理；若所有判断均通过，则认为卫星导航数据有效，可进行后续卫星导航防诱骗判断。
18、根据惯性导航误差随时间发散的特性，设置随时间相关的动态卫星导航位置阈值和卫星导航速度阈值，包括：
19、从实际航行或模拟实验中收集惯性导航系统输出的位置数据和速度数据；
20、对于每个时间点的速度数据，与已知的真实速度进行比较，计算速度误差，绘制速度误差随时间的变化曲线；
21、对于每个时间点的位置数据，与已知的真实位置进行比较，计算位置误差，绘制位置误差随时间的变化曲线；
22、根据速度误差曲线和位置误差曲线，确定速度误差和位置误差随时间发散的特性；
23、根据惯性导航的速度、位置误差的发散特性，将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的速度、位置判断阈值。
24、将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航位置阈值，包括：
25、当导航时间为初期时，即0≤t0≤t1；
26、设定此时卫星导航位置阈值为δp1，公式如下，
27、
28、其中，n为初始位置误差，t0为惯性导航时间，a为发散系数；
29、当导航时间为中期时，即t1<t0≤t2；
30、设定此时卫星导航位置阈值为δp2，公式如下，
31、
32、其中，b为中期阈值微调常数；
33、当导航时间为长期时，即t2<t0；
34、设定此时卫星导航位置阈值为δp3，计算公式如下，
35、
36、其中，c为长期阈值微调常数。
37、将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航速度阈值，包括：
38、当导航时间为初期时，即0≤t0≤t1；
39、设定此时卫星导航速度阈值为δs1，公式如下，
40、δs1＝m+at0；
41、其中，n是初始位置误差，t0是惯性导航时间，a是惯性导航速度误差的初始发散速度；
42、当导航时间为中期时，即t1<t0≤t2；
43、设定此时卫星导航速度阈值为δs2，公式如下，
44、
45、其中，d为中期速度阈值微调常数；
46、当导航时间为长期时，即t2<t0；
47、设定此时卫星导航速度阈值为δs3，计算公式如下，
48、
49、其中，e为长期速度阈值微调常数。
50、卫星导航诱骗检测方法还包括诱骗结束判断步骤，具体包括：
51、当判定进入诱骗状态后，以当前卫星导航速度阈值和卫星导航位置阈值的预定比例，分别设置卫星导航速度回归阈值和卫星导航位置回归阈值；
52、持续监控卫星导航提供的速度信息和位置信息，同时与惯性导航系统提供的对应信息进行对比；
53、若监测到卫星导航速度与惯性导航速度的差值小于卫星导航速度回归阈值，且卫星导航位置与惯性导航位置的差值小于卫星导航位置回归阈值，并且持续预定时间，则判定诱骗结束。
54、卫星导航诱骗检测方法还包括校准步骤，具体包括：
55、诱骗结束后，同时启动惯性导航系统和卫星导航系统，确保两个设备的时间同步，分别收集数据；
56、对比惯性导航系统和卫星导航系统的输出数据，确定误差的来源和大小；
57、根据误差分析结果，对卫星导航系统的参数进行校准调整；
58、反复校验调整后的卫星导航系统的输出数据，直至其与惯性导航系统的数据偏差在预定范围内。
59、一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，卫星导航数据有效性判断，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，根据惯性导航误差随时间发散的特性，设置随时间相关的动态卫星导航位置阈值和卫星导航速度阈值，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航位置阈值，包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航速度阈值，包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，还包括诱骗结束判断步骤，具体包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，还包括校准步骤，具体包括：
8.一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测系
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，卫星导航数据有效性判断，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，根据惯性导航误差随时间发散的特性，设置随时间相关的动态卫星导航位置阈值和卫星导航速度阈值，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航位置阈值，包括：
5.根据权利要求3所述的一种基于惯性导航的卫星导航诱骗检测方法，其特征在于，将导航时间分为若干个时间段，并为每个时间段设定不同的卫星导航速度阈值...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖世康，冯双记，熊海宏，杜勇，
申请(专利权)人：中船星惯科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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