欺骗期间的全球导航卫星系统(GNSS)接收器操作的制作方法

文档序号:34259169发布日期:2023-05-25 04:14阅读:114来源:国知局
欺骗期间的全球导航卫星系统(GNSS)接收器操作的制作方法
欺骗期间的全球导航卫星系统(gnss)接收器操作


背景技术:

1.现代电子设备经常包括能够从卫星导航系统接收信号的系统,并且使用这些信号来确定设备的位置以及诸如速度、航向、高度等其他信息,卫星导航系统通常被称为全球导航卫星系统(gnss)。这种gnss接收器可以集成到诸如智能手机或智能手表之类的消费电子设备中,也可以集成到包括汽车、卡车、轮船和飞机在内的不同类型载具的导航系统中。gnss接收器从绕地球运行的多个卫星接收信号,并对信号进行处理以确定gnss接收器的位置,并通过代理确定设备、载具等的位置。然而,一些设备(本文中称为“欺骗器”)可以模仿或“欺骗”gnss信号。


技术实现要素:

2.根据本公开,用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的示例方法可以包括在关于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。该方法还可以包括在gnss接收器处接收第一组gnss信号,第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该方法还可以包括至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计。该方法还可以包括获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据。该方法还可包括响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器。该方法还可以包括在gnss接收器处接收第二组gnss信号,第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该方法还可以包括至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中:确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
3.根据本公开,用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的示例设备可以包括gnss接收器、存储器、与gnss接收器和存储器通信耦合的一个或多个处理器,其中,该一个或多个处理器被配置为在关于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。该一个或多个处理单元还可以被配置为经由gnss接收器接收第一组gnss信号,第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该一个或多个处理单元还可以被配置为至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计。该一个或多个处理单元还可以被配置为获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据。该一个或多个处理单元还可以被配置为响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器。该一个或多个处理单元还可以被配置为在gnss接收器处接收第二组gnss信号,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该一个或多个处理单元还可以被配置为至少部分地
基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中:确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
4.根据本公开,用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的示例装置可以包括用于在关于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器的部件。该装置还可以包括用于在gnss接收器处接收第一组gnss信号的部件,第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该装置还可以包括用于至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计的部件。该装置还可以包括用于获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据的部件。该装置还可以包括用于响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器的部件。该装置还可以包括用于在gnss接收器处接收第二组gnss信号的装置,第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该装置还可以包括用于至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计的部件,其中:确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
5.根据本公开,示例非暂时性计算机可读介质存储用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的指令,该指令包括用于在关于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器的代码。该指令还可以包括用于在gnss接收器处接收第一组gnss信号的代码,第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,第一至少一个gnss信号在gnss在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该指令还可以包括用于至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计的代码。该指令还可以包括用于获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据的代码。该指令还可以包括用于响应于获得所述数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器的代码。该指令还可以包括用于在gnss接收器处接收第二组gnss信号的代码,第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收。该指令还可以包括用于至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计的代码,其中:确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
6.提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开的范围,而是为了提供示例来帮助理解本公开。在提供进一步描述的详细描述中讨论了说明性示例。通过检查本说明书,可以进一步理解各种示例提供的优点。
附图说明
7.并入本说明书并构成其一部分的附图示出了一个或多个特定示例,并且与示例的描述一起用于解释特定示例的原理和实现。
8.图1是图示根据一些实施例的示例定位系统的图,在该示例定位系统中,本文描述的用于在可能的欺骗期间操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的技术可以被执行。
9.图2是根据实施例的gnss系统的简化图。
10.图3是根据实施例的可以在gnss接收器中使用的示例信号处理架构的简化块图。
11.图4是描绘gnss欺骗正在发生的示例情形的图。
12.图5是根据实施例的如何对gnss接收器的一个或多个组件的功率进行占空比化的示例图。
13.图6是图示根据实施例的多个特征如何被占空比化的示例的图。
14.图7是根据实施例的操作gnss接收器的方法的流程图。
15.图8是移动设备的实施例的块图。
16.根据某些示例实现,各种附图中相同的参考符号指示相同的元素。此外,元素的多个实例可以通过在该元素的第一个数字之后跟随一个字母或连字符以及第二个数字来指示。例如,元素110的多个实例可以被指示为110-1、110-2、110-3等,或者110a、110b、110c等。当仅使用第一数字来指代此类元素时,应理解该元素的任何实例(例如,先前示例中的元素110将指代元素110-1、110-2和110-3或元素110a、110b和110c)。
具体实施方式
17.现在将参照附图描述若干说明性的示例,附图构成了本说明书的一部分。虽然下面描述了其中可以实现本公开的一个或多个方面的特定示例,但是在不脱离本公开的范围或所附权利要求的精神的情况下,可以使用其他示例并且可以进行各种修改。
18.在整个说明书中,对“一个示例”或“示例”的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性被包括在所要求保护的主题的至少一个示例中。因此,短语“在一个示例中”或“示例”在本说明书各处的出现不一定都是指同一个示例。此外,特定的特征、结构或特性可以在一个或多个示例中被组合。
19.根据特定示例,取决于应用,本文描述的方法可以通过各种手段来实现。例如,这些方法可以用硬件、固件、软件和/或其组合来实现。例如,在硬件实现中,处理单元可以在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、被设计为执行本文描述的功能的其他设备单元和/或其组合中实现。
20.如本文所使用的,术语“移动设备”和“用户设备”(ue)可以被互换使用,并且不旨在是特定的或者限于任何特定的无线电接入技术(rat),除非另有说明。一般而言,移动设备和/或ue可以是任何无线通信设备(例如,移动电话、路由器、平板电脑、膝上型电脑、跟踪设备、可佩戴的(例如,智能手表、眼镜、增强现实(ar)/虚拟现实(vr)耳机等)、载具(例如,汽车、船只、飞机、摩托车、自行车等)、物联网(iot)设备等),或可以用于本文所述的全球导航卫星系统(gnss)定位的其他电子设备。根据一些实施例,移动设备或ue可以用于通过无线通信网络进行通信。ue可以是移动的或者可以(例如,在某些时候)是静止的,并且可以与
无线电接入网(ran)进行通信。如本文所使用的,术语ue可以被互换地称为接入终端(at)、客户端设备、无线设备、订户设备、订户终端、订户站、用户终端(ut)、移动设备、移动终端、移动站或其变体。通常,ue能够经由ran与核心网络进行通信,并且通过核心网络,ue能够与外部网络(诸如互联网)以及其他ue进行连接。对于ue来说,连接到核心网络和/或互联网的其他机制也是可能的,诸如通过有线接入网络、无线局域网(wlan)网络(例如,基于ieee 802.11等)等等。
21.本文提到的“指令”涉及表示一个或多个逻辑操作的表达式。例如,指令可以是“机器可读的”,可以由机器解释以对一个或多个数据对象执行一个或多个操作。然而,这仅仅是指令的示例,所要求保护的主题不限于此。在另一示例中,本文提到的指令可以涉及编码命令,该编码命令可由具有包括编码命令的命令集的处理电路执行。这种指令可以以处理电路理解的机器语言的形式被编码。同样,这些仅仅是指令的示例,所要求保护的主题不限于此。
22.本文提到的“存储介质”涉及能够保持可由一个或多个机器感知的表达的介质。例如,存储介质可以包括用于存储机器可读指令和/或信息的一个或多个存储设备。这种存储设备可以包括若干介质类型中的任何一种,包括例如磁、光或半导体存储介质。这种存储设备还可以包括任何类型的长期、短期、易失性或非易失性设备存储设备。然而,这些仅仅是存储介质的示例,所要求保护的主题不限于这些方面。
23.除非特别声明,否则从下面的讨论中显而易见的是,应该理解,贯穿本说明书的讨论,使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“选择”、“形成”、“使能”、“禁止”、“定位”、“终止”、“识别”、“发起”、“检测”、“获得”、“托管”、“维护”、“表示”、“估计”、“接收”、“发送”、“确定”等术语指的是可以由诸如计算机或类似的电子计算设备的计算平台执行的动作和/或过程,其在计算平台的处理器、存储器、寄存器和/或其他信息存储、发送、接收和/或显示设备内操纵和/或转换表示为物理电子和/或磁量和/或其他物理量的数据。例如,这样的动作和/或过程可以由计算平台在存储在存储介质中的机器可读指令的控制下执行。这种机器可读指令可以包括例如存储在存储介质中的软件或固件,该存储介质被包括作为计算平台的一部分(“例如,被包括作为处理电路的一部分或者在这种处理电路的外部”)。此外,除非特别声明,否则参考流程图或其他方式在本文描述的过程也可以全部或部分地由这样的计算平台来执行和/或控制。
24.本文提到的“航天器”(sv)涉及能够向地球表面的接收器发送信号的物体。在一个特定示例中,这样的sv可以包括地球静止卫星。可替换地,sv可以包括在轨道上运行并相对于地球上的静止位置移动的卫星。然而,这些仅仅是sv的示例,所要求保护的主题不限于这些方面。sv在本文也可以简称为“卫星”25.本文提到的“位置”涉及根据参考点指示物体或事物的下落的信息。这里,例如,这样的位置可以被表示为地理坐标,诸如纬度和经度。在另一示例中,这样的位置可以被表示为地心xyz坐标。在又一示例中,这样的位置可以被表示为街道地址、自治市或其他政府管辖区、邮政编码等。然而,这些仅仅是根据特定示例可以如何表示位置的示例,并且所要求保护的主题不限于这些方面。
26.本文描述的位置确定技术可以用于各种无线通信网络,诸如无线广域网(wwan)、wlan、无线个人区域网(wpan)等。术语“网络”和“系统”在本文可以被互换使用。wwan可以是
码分多址(cdma)网络、时分多址(tdma)网络、频分多址(fdma)网络、正交频分多址(ofdma)网络、单载波频分多址(sc-fdma)网络等。cdma网络可以实现一种或多种rat,诸如cdma2000、宽带cdma(w-cdma)等。这里,cdma2000可以包括根据is-95、is-2000和is-856标准实现的技术。tdma网络可以实现全球移动通信系统(gsm)、数字高级移动电话系统(d-amps)或一些其他rat。gsm和w-cdma在来自名为第三代合作伙伴计划(3gpp)的联盟的文档中有所描述。cdma2000在来自名为第三代合作伙伴项目2(3gpp2)的联盟的文档中有所描述。3gpp和3gpp2文档是公开可用的。wlan可以包括ieee 802.11x网络,并且wpan可以包括蓝牙网络,例如ieee 802.15x。本文描述的这种位置确定技术也可以用于wwan、wlan和/或wpan的任何组合。
27.根据示例,设备和/或系统可以至少部分地基于从sv接收的信号来估计其位置。具体地,这样的设备和/或系统可以获得伪距测量,该伪距测量包括相关联的sv和导航卫星接收器之间的近似距离。在特定示例中,这种伪距可以在能够处理来自作为gnss(也可称为卫星定位系统(sps))一部分的一个或多个sv的信号的接收器处被确定。gnss系统的示例包括由美国建立的全球定位系统(gps);由俄罗斯联邦建立并且在概念上类似于全球定位系统的globalnaya navigatsionnay sputnikovaya sistema,即全球轨道导航卫星系统(glonass);由中国人创造的北斗导航卫星系统(bds);以及也类似于gps,但由欧洲共同体创建,并计划在不久的将来完全投入使用的伽利略。为了确定其定位,卫星导航接收器可以获得到四个或更多卫星的伪距测量值以及它们在发送时的定位。知道了sv的轨道参数,就能够计算出任何时间点的定位。然后,伪距测量可以至少部分地基于信号从sv行进到接收器的时间乘以光速被确定。虽然本文描述的技术可以作为根据特定示例的具体说明,作为gps和/或constellation of sv类型的sps中的位置确定的实现来提供,但是应当理解,这些技术也可以应用于其他类型的gnss系统,并且所要求保护的主题不限于此。
28.本文提到的gnss涉及包括sv的导航系统,sv根据通用信令格式发送同步导航信号。这种gnss可以包括例如同步轨道中的sv星座,以从星座中的多个sv同时向地球表面的大部分位置发送导航信号。作为特定gnss星座成员的sv通常以特定gnss格式独特的格式发送导航信号。因此,用于获取由第一gnss中的sv发送的导航信号的技术可以被改变以获取由第二gnss中的sv发送的导航信号。在特定示例中,尽管所要求保护的主题不限于这一方面,但是应当理解,gps、伽利略和glonass各自代表与其他两个命名的sps不同的gnss。然而,这些仅仅是与不同gnss相关联的sps的示例,所要求保护的主题不限于此。
29.根据实施例,导航接收器可以至少部分地基于对来自特定sv的信号的获取来获得到该特定sv的伪距测量,该信号是用周期性重复的伪噪声(pn)(或伪随机噪声(prn))码序列编码的。这种信号的获取可以包括检测以时间为基准并与pn码序列中的一点相关联的“码相位”。例如,在一个特定实施例中,这种码相位可以参考本地生成的时钟信号和pn码序列中特定码片的状态。然而,这仅仅是如何表示代码阶段的示例,所要求保护的主题不限于此。
30.根据实施例,码相位的检测可以在pn码间隔处提供若干模糊的候选伪距或伪距假设。因此,导航接收器可以至少部分地基于检测到的码相位和模糊度的求解来获得到sv的伪距测量,以选择伪距假设中的一个作为到sv的伪距测量。如上所述,导航接收器可以至少部分地基于从多个sv获得的伪距测量来估计其位置。
31.如下文根据特定实施例所示,导航接收器可以从第一sv获取第一信号,以检测第一信号的码相位。在从第二sv获取第二信号时,导航接收器可以至少部分地基于所获取的第一信号的码相位,在第二信号中的有限码相位搜索范围内搜索码相位。因此,获取的第一信号的码相位允许这样的导航接收器更快地和/或使用更少的处理资源来获取第二信号。
32.由gnss sv发送的信号在到达gnss接收器时通常具有非常低的信号强度(例如,小于-120dbm)。因此,无线电干扰可能会压倒微弱的gnss信号,导致卫星信号丢失,并可能导致定位丢失。然而,恶意行为者可以利用这种效应来“欺骗”gnss信号,这可以用于在竞争信号中发送不正确的信息,gnss导航系统随后使用该竞争信号来确定与基于真实gnss信号所确定的导航数据或时间数据不同的导航数据或时间数据。因此,欺骗是一种智能形式的干扰,它使接收器报告错误的时间和/或导航信息。这可能导致依赖gnss导航信号的载具和/或其他设备偏离路线,或者在极端情况下,gnss欺骗系统可能控制导航系统并将载具改道至非预期位置。因此,欺骗系统能够导致事故或其他损害。因此,基于gnss的设备和/或系统可以实现欺骗检测和/或欺骗缓解,以减少这种欺骗的影响。
33.本文的实施例通过在一旦gnss接收器获得指示可能的欺骗的信息就提供修改的gnss接收器操作来解决这些和其他问题。更具体地,一旦gnss接收器获得指示可能的欺骗的信息(例如,确定欺骗的可能性超过阈值或接收到欺骗正在发生的指示),gnss接收器就可以在相对于可能被欺骗的一个或多个gnss频带的降低的操作状态下操作。通过以在下文描述的实施例中提供的方式,在相对于可能被欺骗的一个或多个gnss频带的降低的操作状态下操作gnss接收器,实施例可以帮助减轻这种欺骗对gnss接收器支持的定位和/或定时应用的不利影响,提供功率节省,并且使得能够确定可能的欺骗何时已经停止。在描述了定位和gnss系统之后提供了附加细节。
34.图1是根据实施例的定位系统100的简化图示,在该定位系统中,ue 105、位置服务器(ls)160和/或定位系统100的其他组件可以执行本文用于在欺骗(或可能欺骗)期间操作gnss接收器的技术。本文描述的技术可以由定位系统100的一个或多个组件来实现。定位系统100可以包括ue 105、用于诸如gps的gnss的一个或多个gnss卫星110(或sv)、基站120、接入点(ap)130、位置服务器(ls)160、网络170和外部客户端180。一般来说,定位系统100能够基于由ue 105接收和/或递送的射频(rf)信号以及发送和/或接收rf信号的其他组件(例如,gnss卫星110、基站120、ap 130)的已知位置来估计ue 105的位置。
35.在该示例中,图1将ue 105图示为智能手机设备,然而,ue可以是包括gnss能力的任何合适的设备,或者可以是集成了这种gnss能力的设备或机器。因此,ue 105可以包括个人设备,诸如智能手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑等。然而,ue也可以包括更大类别的设备,并且可以包括具有集成的gnss接收器和定位系统的交通工具,诸如船只、汽车、卡车、飞机、集装箱等。
36.应该注意的是,图1仅提供了各种组件的概括说明,其中的任何一个或全部可以被适当地利用,并且其中的每一个可以根据需要被复制。具体地,尽管仅图示了一个ue 105,但是应当理解,许多ue(例如,数百个、数千个、数百万个等)可以利用定位系统100。类似地,定位系统100可以包括比图1所示更多或更少数量的基站120和/或ap 130。连接定位系统100中各种组件的所示连接包括数据和信令连接,其可以包括附加(中间)组件、直接或间接物理和/或无线连接和/或附加网络。此外,取决于期望的功能,组件可以被重新排列、组合、
分离、替换和/或省略。例如,在一些实施例中,外部客户端180可以被直接连接到ls 160。本领域普通技术人员将认识到对所示组件的许多修改。
37.取决于期望的功能,网络170可以包括多种无线和/或有线网络中的任何一种。网络170能够例如包括公共和/或专用网络、局域网和/或广域网等的任意组合。此外,网络170可以利用一种或多种有线和/或无线通信技术。在一些实施例中,网络170可以包括例如蜂窝或其他移动网络、wlan、wwan和/或互联网。网络170的特定示例包括长期演进(lte)无线网络、第五代(5g)无线网络(也称为新无线电(nr)无线网络)、wi-fi无线局域网(wlan)和互联网。lte、5g和nr是由第三代合作伙伴计划(3gpp)定义或正在定义的无线技术。网络170还可以包括多于一个网络和/或多于一种类型的网络。
38.基站(bs)120和接入点(ap)130被通信耦合到网络170。在一些实施例中,基站120可以由蜂窝网络提供商拥有、维护和/或操作,并且可以采用多种无线技术中的任何一种,如下文所述。取决于网络170的技术,基站120可以包括节点b、演进节点b(enodeb或enb)、基站收发站(bts)、无线电基站(rbs)、nr节点b(gnb)、下一代enb(ng-enb)等。作为gnb或ng-enb的基站120可以是下一代无线接入网络(ng-ran)的一部分,在网络170是5g网络的情况下,该下一代无线接入网络可以连接到5g核心网络(5gc)。例如,ap 130可以包括wi-fi ap或蓝牙ap。因此,通过使用第一通信链路133经由基站120接入网络170,ue 105能够与网络连接的设备(例如ls 160)递送和接收信息。附加地或可替换地,因为ap 130也可以与网络170通信耦合,所以ue 105可以使用第二通信链路135与包括ls 160的互联网连接的设备进行通信。
39.ls 160可以包括被配置为确定ue 105的估计位置和/或向ue 105提供数据(例如,“辅助数据”)以便于位置确定的服务器和/或其他计算设备。根据一些实施例,ls 160可以包括归属安全用户平面定位(supl)定位平台(h-slp),其可以支持由开放移动联盟(oma)定义的supl用户平面(up)定位解决方案,并且可以基于存储在ls 160中的ue 105的订阅信息来支持ue 105的定位服务。在一些实施例中,ls 160可以包括发现的slp(d-slp)或紧急slp(e-slp)。ls 160还可以包括增强型服务移动定位中心(e-smlc),其使用用于ue 105的lte无线电接入的控制平面(cp)定位解决方案来支持ue 105的定位。ls 160还可以包括位置管理功能(lmf),该功能使用针对ue 105的5g或nr无线电接入的控制平面(cp)定位解决方案来支持ue 105的定位。在cp定位解决方案中,从网络170的角度来看,控制和管理ue 105的位置的信令可以使用现有的网络接口和协议并且作为信令在网络170的元件之间以及与ue 105交换信令通知。在up定位解决方案中,从网络170的角度来看,控制和管理ue 105的位置的信令可以作为数据(例如,使用互联网协议(ip)和/或传输控制协议(tcp)传输的数据)在ls 160和ue 105之间交换。
40.如前所述,ue 105的估计位置可以基于对由ue 105递送和/或接收的rf信号的测量。具体地,这些测量能够提供关于ue 105离定位系统100中的一个或多个组件(例如,gnss卫星110、ap 130、基站120)的相对距离和/或角度的信息。基于距离和/或角度测量以及一个或多个组件的已知位置,ue 105的估计位置能够被几何地估计(例如,使用多角度和/或多点定位)。
41.尽管诸如ap 130和基站120的地面组件可以是静止的,但是实施例不限于此。移动组件可以被使用。例如,在一些实施例中,ue 105的位置可以至少部分地基于对在ue 105和
一个或多个其他ue 145(可以是移动的或静止的)之间通信的rf信号140的测量来估计。如图所示,其他ue可以包括例如移动电话145-1、车辆145-2和/或静态通信/定位设备145-3。当在特定ue 105的位置确定中使用一个或多个其他ue 145时,要为其确定位置的ue 105可以被称为“目标ue”,并且所使用的一个或多个其他ue 145中的每一个可以被称为“锚ue”。对于目标ue的位置确定,一个或多个锚ue的相应位置可以是已知的和/或与目标ue联合确定的。一个或多个其他ue 145和ue 105之间的直接通信可以包括侧链路和/或类似的设备到设备(d2d)通信技术。由3gpp定义的侧链路是基于蜂窝的lte和nr标准下的一种d2d通信形式。
42.根据一些实施例,诸如当ue 105包括和/或被结合到车辆中时,ue 105使用的一种形式的d2d通信可以包括车辆对一切(v2x)通信。v2x是用于车辆和相关实体交换关于交通环境的信息的通信标准。v2x可以包括支持v2x的车辆之间的车辆到车辆(v2v)通信、车辆和基于基础设施的设备(通常称为路边单元(rsu))之间的车辆到基础设施(v2i)通信、车辆和附近的人(行人、骑自行车的人和其他道路使用者)之间的车辆到人(v2p)通信等。此外,v2x可以使用多种无线rf通信技术中的任何一种。例如,蜂窝v2x(cv2x)是v2x的一种形式,其在3gpp定义的直接通信模式中使用基于蜂窝的通信,诸如lte(4g)、nr(5g)和/或其他蜂窝技术。图1中图示的ue 105可以与车辆、rsu或用于通信v2x消息的其他v2x实体上的组件或设备相对应。因此,静态通信/定位设备145-3(其可以与rsu相对应)和/或车辆145-2可以与ue 105通信,并且可以使用与基站120和/或ap 130所使用的技术类似的技术(例如,使用多角度和/或多定位)来确定ue 105的位置。能够进一步注意到,根据一些实施例,ue 145(可以包括v2x设备)、基站120和/或ap 130可以一起被使用(例如,在wwan定位解决方案中)来确定ue 105的位置。
43.ue 105的估计位置能够在各种应用中被使用,例如,辅助ue 105的用户进行测向或导航,或者辅助另一用户(例如,与外部客户端180相关联的用户)定位ue 105。“位置”在本文中也被称为“位置估计”、“估计位置”、“位置”、“定位”、“定位估计”、“定位锁定”、“估计定位”、“位置锁定”或“锁定”。ue 105的位置可以包括ue 105的绝对位置(例如,纬度和经度以及可能的海拔)或ue 105的相对位置(例如,表示为北或南、东或西的距离的位置,并且可能在某个其他已知固定位置之上或之下或某个其他位置,诸如ue 105在某个已知先前时间的位置)。位置也可以被指定为地理位置(作为纬度和经度)或城市位置(例如,根据街道地址或使用其他与位置相关的名称和标签)。位置还可以包括不确定性或误差指示,诸如位置预期误差的水平和可能的垂直距离,或者ue 105预期以某一置信度(例如,95%置信度)位于其中的区域或体积(例如,圆形或椭圆形)的指示。
44.外部客户端180可以是可以与ue 105具有某种关联(例如,可以由ue 105的用户访问)的web服务器或远程应用,或者可以是向某个或某些其他用户提供位置服务的服务器、应用或计算机系统,该位置服务可以包括获得和提供ue 105的位置(例如,使能诸如朋友或亲属寻找者、资产跟踪或儿童或宠物位置之类的服务)。附加地或可替换地,外部客户端180可以获得ue 105的位置,并将其提供给应急服务提供商、政府机构等。
45.如图1所示,ue 105的位置可以用多种方式来确定。此外,由用户设备105执行的定位引擎(例如,卡尔曼滤波器)可以使用来自各种来源(gnss、基于rat的定位等)中的一个或多个的定位估计来确定ue 105的最终估计位置。图2和下面的对应描述提供了关于如何确
定ue 105的gnss接收器的位置的一些附加细节。
46.图2是gnss系统200的简化图,用于说明gnss通常如何被用于确定gnss接收器210在地球220上的精确位置。如前所述,gnss接收器210可以被并入ue 105或类似的移动设备中,并且gnss定位可以是用于确定ue/移动设备的位置的多种定位技术中的一个。总的来说,gnss系统200使能gnss接收器210的精确gnss定位锁定,gnss接收器210从来自一个或多个gnss星座的gnss卫星230接收无线电rf信号。(图2的gnss卫星230可以与图1的gnss卫星110相对应)。
47.将会理解,图2中提供的图被大大简化了。实际上,可以有几十颗卫星230和一个给定的gnss星座,并且有许多不同类型的gnss系统。如上所述,gnss系统包括例如gps、伽利略、glonass和bds。此外,gnss系统可以包括日本上空的准天顶卫星系统(qzss)、印度上空的印度区域导航卫星系统(irnss)等。除了稍后描述的基本定位功能,gnss增强(例如,基于卫星的增强系统(sbas))可以用于提供更高的精度。这种增强可以与一个或多个全球和/或区域导航卫星系统相关联,或者能够与一个或多个全球和/或区域导航卫星系统一起使用,诸如,例如广域增强系统(waas)、欧洲地球静止导航覆盖服务(egnos)、多功能卫星增强系统(msas)和geo增强导航系统(gagan)等。
48.gnss定位基于三边测量,三边测量是一种通过测量到已知坐标点的距离来确定定位的方法。一般而言,gnss接收器210的三维定位的确定可以依赖于gnss接收器210和四个或更多卫星230之间的距离的确定。如图所示,3d坐标可以基于以地球质心为中心的坐标系(例如,xyz坐标;纬度、经度和海拔;等)。每个卫星230和gnss接收器210之间的距离可以使用gnss接收器210对从相应卫星230发送射频rf信号时到gnss接收器210接收到该信号时的时间差进行的精确测量来确定。为了帮助确保准确性,不仅gnss接收器210需要准确确定何时接收到来自每个卫星230的相应信号,还需要考虑和说明许多附加因素。这些因素包括,例如,gnss接收器210和卫星230的时钟差异(例如,时钟偏差)、每个卫星230在发送时的精确位置(例如,由广播星历表确定)、大气失真的影响(例如,电离层和对流层延迟)等。
49.为了执行传统的gnss定位锁定,gnss接收器210能够基于在从每个卫星接收的rf信号中接收到的生成的伪随机二进制序列中的确定的延迟并考虑先前提到的附加因素和误差源来使用基于代码的定位来确定其到每个卫星230的距离。利用卫星230的距离和位置信息,gnss接收器210然后能够确定其位置的定位锁定。该定位锁定可以例如由可由gnss接收器210的一个或多个处理器执行的独立定位引擎(spe)来确定。然而,基于代码的定位相对不准确,并且在没有误差校正的情况下,易受许多前述误差的影响。即便如此,基于代码的gnss定位可以为gnss接收器210提供米级的定位精度。
50.更精确的基于载波的测距是基于来自卫星的rf信号的载波,并且可以使用在基站或参考站处(未示出)的测量来执行误差校正,以帮助减少来自先前提到的误差源的误差。更具体地,由gnss接收器210观测到的卫星230的基于载波的测距中的误差(例如,大气误差源)能够基于在已知位置的基站处使用高精度gnss接收器对卫星230的类似基于的载波的测距来减轻或消除。这些测量和基站的位置能够被提供给gnss接收器210用于误差校正。例如,该定位锁定可以由可由gnss接收器210的一个或多个处理器执行的精确定位引擎(ppe)来确定。更具体地,除了提供给spe的信息之外,ppe可以使用基站gnss测量信息和附加的校正信息,诸如精确的轨道和时钟、对流层和电离层,来提供高精度的基于载波的定位锁定。
在ppe中能够采用若干gnss技术,诸如差分gnss(dgnss)、实时动态(rtk)和精确点定位(ppp),并且可以提供亚米级(sub-meter)的精度(例如,厘米级)。
51.图3图示示例信号处理架构300的简化块图,该示例信号处理架构300可以被用于gnss接收器(例如,图2的gnss接收器210,其也可以被并入图1的ue 105)中,以实现gnss信号获取和跟踪,并确定基于gnss的定位的伪距(距离测量)。该信号处理架构300可以在gnss接收器的硬件和/或软件组件中实现,诸如图8的gnss接收器880,这将在下文中更详细地描述。信号处理架构300通过将接收到的信号与具有至少部分基于第一载波频率f1和第二载波频率f2确定的频率f
lo
的本地振荡器(lo)信号混合,来处理两个gnss信号gnss1和gnss2。如图3所示,根据特定实现,信号处理架构300可以在单个射频rf天线302、诸如表面声波(saw)滤波器的带通rf滤波器304和低噪声放大器306处接收信号gnss1和gnss2。然后,如图所示,通过将接收到的信号与lo信号混合,接收到的gnss信号可以被复下变频到中频。
52.在这种情况下,“下变频”可以涉及将具有第一频率特性的输入信号变换为具有第二频率特性的输出信号。在一个特定实现中,尽管所要求保护的主题在这方面不受限制,但是这种下变频可以包括第一信号到第二信号的变换,其中第二信号具有比第一信号的频率更低的频率特性。这里,在特定示例中,这种下变频可以包括将rf信号变换为中频(if)信号,或者将if信号变换为基带信号和/或基带信息。然而,这些仅仅是下变频的示例,并且所要求保护的主题不限于此。
53.在特定实现中,通过在f1和f2之间的大约中点处选择f
lo
,从接收自组件302和304的信号下变频的信号部分可以基本上被带通滤波器308和310覆盖。这里,例如,为f
lo
选择特定频率可以导致一个下变频gnss信号的镜像频率分量,其与另一下变频gnss信号的期望信号分量基本重叠。在特定实施例中,这种重叠的影响能够被避免,而无需在与lo混合之前衰减镜像频率分量。然而,应当理解,在其他实现中,f
lo
可以被选择为除了f1和f2之间的大约中点之外的某个位置,并且所要求保护的主题在这方面不受限制。
54.由相关联的带通滤波器(bpf)308和310滤波的同相(i)和正交(q)分量然后可以在模数转换电路(adc)312和314处被数字采样,以提供数字采样的同相和正交分量用于进一步处理(例如,如本文所述的获取和/或跟踪)。这里,adc 312和314可以适于以组合信号的奈奎斯特率或高于奈奎斯特率对bpf 308和310的输出信号进行采样。此外,当前示出的实现包括第一和第二下变频级之间的adc 312和314。然而,应当理解,在不背离所要求保护的主题的情况下,其他架构可以被实现。例如,在其他实现中,模数转换可以在第二次下变频之后发生。同样,这些仅仅是示例实现,所要求保护的主题不限于这些方面。
55.此外,在替代实现中,adc 312和314可以用单个复adc或单个时间共享和/或复用adc来代替,其中适当的延迟在同相和正交信号路径之间共享。
56.在特定实现中,gnss1和/或gnss2可以包括若干不同gnss信号对中的任何一对。在一个特定实施例中,尽管所要求保护的主题在这方面不受限制,但是gnss1和gnss2可以被选择,使得f1和f2在频率上接近,以通过限制操作频带来实现rf滤波器304(例如,saw滤波器)和/或低噪声放大器(lna)306的低成本制造。尽管如以上在特定实施例中所示,gnss1和gnss2可以被选择为使得f1和f2在频率上接近(例如,都在l1频带中或者都在l2频带中),但是所要求保护的主题不限于这方面。在替代实施例中,如上所述,在分离更大的载波频率上发送的gnss信号可以在单个接收器信道中被下变频到公共中频。在一个特定示例中,gnss
星座中的sv可以在不同的载波频率和/或频带(例如,l1和l2频带)发送多个gnss信号。
57.在特定实施例中,bpf 308和310的带宽可以以公共中频ifo附近为中心,以处理从gnss1和gnss2二者接收的gnss信号的部分。此外,bpf 308和310的带宽可以被实现为足够宽,以捕获从gnss1和gnss2接收的充足信息gnss信号,而不会在频谱302和304的频带之外引入显著的噪声。此外,bpf 308和310可以被选择为足够窄,以使得adc 312和314能够以给定的采样率(例如,大约以奈奎斯特率)进行采样,而没有显著的失真。
58.根据特定实现,由adc 312和314提供的采样的同相和正交分量可以根据复下变频和数字基带316被进一步处理,能够被用于生成同相和正交分量,并输出从gnss信号导出的伪距。根据一些实施例,复下变频和数字基带316的输出可以更广泛地被称为测量,其中该测量可以包括伪距或者伪距和载波相位。
59.从rf天线302到adc 312和314处的数字转换的组件在本文可以被称为“rf前端”和/或“模拟前端”。如上所述,信号处理架构300能够利用单个rf天线302和/或单组模拟前端组件来处理多个频率。为了处理其他频率,gnss接收器可以具有多个信号处理架构300,以能够处理多个频带中和/或来自多个gnss星座的gnss卫星信号。例如,gnss接收器(例如,gnss接收器210)可以包括处理频带l1和l2的第一信号处理架构,以及处理频带l5的第二信号处理架构。在一些实施例中,gnss接收器可以包括用于不同频带的不同模拟前端组件(其中一些可以被共享,如在gps l1和l2的情况下),并且可以共享单个数字处理芯片和/或数字处理结构,以执行复下变频和数字基带处理,如块316所示。一些实施例可以具有单独的数字处理电路。
60.由图3所图示架构输出的伪距被用于确定gnss接收器(和/或gnss接收器集成到其中或者gnss接收器与协同定位的设备、车辆等)的位置。因为伪距取决于从gnss卫星接收的信号,所以一个或多个gnss频带上的信号(例如,定时和/或导航信号)欺骗可能对gnss接收器确定的定位估计产生不利影响。这样的欺骗将参考图4进行更详细的描述。
61.图4是描绘其中使用gnss导航的车辆400正在接收假gnss卫星信号的情形的图,即,其图示欺骗的示例。同样,gnss接收器可以被集成到其他类型的设备(移动电话、导航设备、gnss标签等)中,并且本文的实施例不限于针对车辆的应用。在此示例中,车辆400分别从多个gnss卫星410、412、414和416接收(例如,使用gnss接收器)真实gnss卫星信号402、404、406和408。(gnss卫星410、412、414和416可以与图2的gnss卫星230和/或图1的gnss卫星110相对应)。gnss卫星信号402、404、406和408由附接到车辆400的天线420接收。电连接到天线420(可以与图3的rf天线302相对应)的gnss接收器422接收信号402、404、406和408,并基于包含在信号402、404、406和408中的测距信息(例如,伪距)的测量来计算位置的gnss位置坐标。各种实施例中的载具400能够包括导航系统和可能的自动驾驶系统,该自动驾驶系统使用载具400的位置的计算的gnss坐标在规定的路线上驾驶载具400。应当理解,虽然天线420被示出为从四个gnss卫星410、412、414和416接收gnss卫星信号402、404、406和408,但是天线420可以从任意数量的gnss卫星接收gnss卫星信号。天线420从多个gnss卫星接收gnss卫星信号,其中多个是大于一的任何数。如关于图3所述,天线420可以包括多个天线和/或模拟前端组件。
62.图4还描绘了欺骗器424。欺骗器424可以包括天线428和发送器432。欺骗器424能够生成由车辆天线420接收的无线欺骗信号426。欺骗信号426能够是包含多个虚假gnss卫
星信号的复合信号。欺骗信号426能够被生成,以便模仿来自一个或多个gnss星座的一个或多个频带的真实gnss卫星信号。在各种实施例中,欺骗器424位于固定的地理位置。在一些实施例中,欺骗器424能够被配置为移动的(例如,附着到另一车辆或船只)。
63.gnss信号欺骗器424能够被设计为以多种方式创建虚假gnss卫星信号。在一些实施例中,欺骗器424通过模拟用期望的虚假卫星数据编程的真实gnss卫星信号来创建欺骗信号426。在图4中,欺骗器424在天线428处捕获真实gnss信号402、404、406、408,然后用发送器432重新广播这些信号。在图4所示的实施例中,欺骗器424通过重新广播在不同于要被欺骗的gnss导航系统的位置接收的实况gnss信号来创建欺骗信号426。应当理解,欺骗器424能够使用创建欺骗信号426的任何方法来创建和广播欺骗信号426,该欺骗信号426包括旨在作为真实gnss信号被接受的数据。欺骗器424或多个欺骗器424也可以模拟静止或移动的位置。例如,一些欺骗器424能够模拟在地理区域周围移动(例如,在圆圈中)的位置。
64.在图4所示的实施例中,欺骗器424能够包括天线428和发送器432。欺骗器424通过重新广播在欺骗天线处从实况gnss卫星410、412、414和416接收的gnss卫星信号402、404、406和408来生成欺骗信号426。卫星410、412、414和416能够是与卫星410、412、414和416相同或不同的gnss卫星。欺骗天线428能够位于偏离真实车辆400位置的欺骗位置。真实gnss卫星信号402、404、406和408被组合成复合欺骗信号426,并由欺骗发送器432重新广播。
65.欺骗信号426能够是由天线420接收的多个gnss卫星信号402、404、406和408的复合信号。当从欺骗发送器重新广播gnss卫星信号402、404、406和408时,它们变成虚假gnss卫星信号,因为它们包含由欺骗天线428在与真实位置不同的位置接收的数据,其导致欺骗位置430。欺骗信号426能够包含任意数量的虚假gnss卫星信号。
66.欺骗信号426的功率电平能够被设置为使得当天线420接收到欺骗信号426时,欺骗信号426的功率超过真实gnss卫星信号402、404、406和408。因此,接收器422使用欺骗信号426来计算基于gnss的位置。具体地,接收器422将测量虚假gnss卫星信号426的gnss卫星信号相位(码相位和/或载波相位)值,将使用码相位和/或载波相位值来计算并非真实位置的不同位置的gnss位置坐标,并将报告车辆位于不同位置而不是其真实位置。在某些情况下这是欺骗器424的意图——使接收器422确定并报告车辆400处于错误位置,即相对于真实位置偏移的欺骗位置430。还能够对导航系统进行欺骗,以便使导航设备提供虚假定时数据。此外,gnss设备可以被用于关键定时应用。因此,欺骗能够导致gnss接收器提供虚假定时数据。
67.因为欺骗能够导致这些和其他不利影响,所以开发了各种技术来确定欺骗。这些技术能够包括,例如,使用gnss接收器内部和/或外部的数据进行一致性检查,包括不同定位系统之间的检查。包括gnss接收器的移动设备还可以具有使用其他技术进行位置确定的能力。例如,如前所述,ue(例如,图1的ue 105)可以能够执行基于rat的定位(例如,使用先前参考图1描述的ap 130、基站120和/或ue 145)、航位推算(例如,基于运动传感器)、和/或结合基于gnss的定位的其他定位技术。这些定位技术不仅能够被用于确定ue的准确位置,而且可以被用于确定是否可能发生gnss信号的欺骗(例如,在基于gnss的定位估计与一种或多种其他定位技术的定位估计不一致的情况下)。此外,在gnss接收器本身内,可以在不同星座和/或不同gnss频率波带(这里也简称为“gnss频带”)的gnss信号之间进行比较,以识别可能被欺骗的gnss信号/频带。因此,欺骗检测技术可以使gnss接收器和/或其中集成
gnss接收器的移动设备能够确定在一个或多个gnss频带和/或星座上正在发生或可能发生欺骗。能够注意到,本文提供的实施例是针对“可能被欺骗”的gnss频带来描述的。这意味着尽管gnss频带可能不一定被欺骗,但是基于用于检测欺骗的一种或多种技术,对欺骗是否正在发生的确定已经超过了阈值可能性或置信度水平。根据一些实施例,gnss接收器可以基于gnss接收器位于先前已确定发生过gnss欺骗的区域中或在该区域的阈值距离内的确定来确定正在发生欺骗。例如,这样的区域能够基于来自各种gnss接收器的众包信息来建立。该信息可以由服务器维护并分发给各种gnss接收器(例如,通过通信链路,诸如通过互联网)。
68.本文的实施例解决了一旦gnss接收器获得指示可能欺骗的信息,gnss接收器可以如何操作的问题。更具体地,一旦gnss接收器获得指示可能的欺骗的信息(例如,确定欺骗的可能性超过阈值或接收到欺骗正在发生的指示),则在实施例中,允许在相对于可能被欺骗的一个或多个gnss频带的降低的操作状态下操作gnss接收器。为简单起见,本文所述的“gnss频带”的欺骗与在gnss接收器处经由该gnss频带接收的一个或多个信号的欺骗(或可能的欺骗)相对应,其中欺骗信号模仿由gnss卫星发送的信号(例如,gnss定时和/或导航信号)。通过以在下文描述的实施例中提供的方式,在相对于可能被欺骗的一个或多个gnss频带的降低的操作状态下操作gnss接收器,实施例可以帮助减轻这种欺骗对由gnss接收器支持的定位和/或定时应用的不利影响,允许功率节省,并且使得能够确定可能的欺骗何时已经停止。根据实施例,关于gnss频带的降低的操作状态包括关于该gnss频带执行以下功能中的一个或多个:禁用数据解调和解码、禁用时间设置(例如,星期时间(tow)、周数等)、禁用未知/不可见卫星的获取、禁用卫星差分、禁用错误恢复、减少非相干积分时间,以及对与gnss频带相关联的一个或多个接收器块的功率进行占空比化(duty cycling)。以下段落提供了关于这些功能的更多细节。
69.关于禁用数据解调和解码,在由gnss卫星发送的信号上传送的数据包括关于卫星位置、传输时间的信息,以及关于星座中其他卫星的信息。因此,如果gnss频带中的信号是欺骗的,则该发送的数据很可能是不可靠的,并且不应被用于计算接收器位置和时间。此外,可能发生在处理器(例如,图3的块316)中的数据解调和解码消耗功率。因此,因为数据不可靠并且可能不被使用,所以实施例可以禁用数据解调和解码,这可以节省功率。
70.根据一些实施例,如下文所述,解调和解码可以不时地(例如,周期性地、基于触发事件等)被重新启用,以执行数据一致性检查和/或可能有助于确定gnss频带的可能欺骗是否正在进行的其他操作。这样,数据解调和解码能够是被占空比化的(例如,在预定的时间长度内被周期性地启用/禁用),如果需要的话,启用周期性的“抽查”。这种方式的占空比化可以通过将用于执行调制和解码的、诸如图3的信号处理架构300中所示的一个或多个组件、的一个或多个组件断电来执行。这能够包括例如rf前端的任何组件(或其组件的任何子集)、数字处理电路(例如,块316处的复下变频和数字基带)或其组合。
71.禁用关于gnss频带的时间设置是gnss接收器可以在关于gnss频带的降低的操作状态下操作的另一种方式。在各种gnss接收器中,在时间不确定性大于阈值不确定性的情况下,gnss接收器可以从经由gnss频带接收的卫星数据中解码时间,以计算接收器的时间位置。然而,如果gnss频带可能被欺骗,则能够禁用该功能,以帮助确保时间不是从欺骗信号解码的(在这种情况下,时间可能不可靠)。这一功能能够使gnss接收器更能抵御欺骗,因
为使用错误的时间设置会阻止接收器在非欺骗的gnss频带中获取卫星信号。因此,根据一些实施例,gnss接收器可以被配置为禁用关于可能被欺骗的gnss频带的时间设置。
72.对于一些信号频带中的gnss信号(例如,gps l1),可能存在显著的互相关风险,其中来自一个gnss卫星的强信号能够被误检测为来自不同卫星的弱信号。在正常(非欺骗)操作中,许多gnss接收器可以搜索gnss卫星,即使它们不期望是被可见的或者具有未知状态。该操作能够帮助确保跟踪所有的互相关攻击者。当错误的位置从外部源被提供时,它还可以提供恢复机制。然而,在gnss频带被欺骗的情况下,如果检测到这些gnss卫星(不预期可见或具有未知状态),它们很可能来自欺骗器,而不是任何实际的、新检测到的gnss卫星。因此,根据一些实施例,通过在获得指示关于一个或多个gnss频带的可能欺骗的数据之后,禁用未知/不可见卫星的获取,gnss接收器可以在关于gnss频带的降低的操作状态下操作,这有助于避免获取可能来自欺骗器的附加信号。其中,这释放了gnss接收器的资源(存储器和功率),并且节省了功率。根据一些实施例,类似于禁用数据解调和解码,扫描不可见/未知gnss卫星的功能可以被重新启用(例如,周期性地)以帮助确定可能的欺骗是否正在进行。
73.卫星差分(或“sv差分”)是一种技术,其中基于粗略的位置和时间估计以及来自另一gnss卫星的测量的码相位和多普勒,一个gnss卫星的二维搜索窗口(在码相位和多普勒维度中)能够被减小。然而,在gnss频带可能被欺骗的场景下,来自gnss频带内的卫星信号的测量可能不可靠。这样,根据一些实施例,通过基于经由可能被欺骗的gnss频带接收的信号的测量来禁用卫星差分,gnss接收器可以在关于gnss频带的降低的操作状态下操作。
74.根据一些实施例,各种检查可以在gnss接收器中执行,以防止其卡在错误的时间或位置。示例检查包括码载波一致性和子帧未对准检查。如果这些检查导致确定gnss数据(例如,时间和/或位置数据)是错误的,则可能触发错误恢复过程,这可能导致所有信号频带上的测量中断。在gnss频带被欺骗的情况下,这些检查可能不可靠。例如,欺骗器可能会发送被故意未对准子帧的卫星信号。因此,根据一些实施例,如果gnss频带可能被欺骗,则如果关于gnss频带的这些检查失败,则通过禁用错误恢复过程,gnss接收器可以在关于gnss频带的降低的操作状态下操作。这能够提高gnss接收器的定位引擎在欺骗期间的鲁棒性,使得gnss接收器能够基于来自非欺骗gnss频带的信号来确定定位估计,而没有对欺骗gnss频带的失败检查可能触发错误恢复过程的风险,该错误恢复过程会中断gnss接收器的定位估计功能。根据一些实施例,检查本身仍可以运行以帮助确定gnss频带的欺骗是否正在发生。
75.信号间时间偏差(istb)是不同gnss频带和星座之间的相对时间偏差。当组合来自不同gnss频带和星座的卫星测量时,gnss接收器可以使用istb估计。istb可以包括接收器本身的模拟和数字处理延迟。通常,gnss接收器可以使用gnss信号的测量以及计算的位置来估计和跟踪各种gnss频带的istb。然而,在欺骗场景中,一个gnss频带中的欺骗信号和另一gnss频带中的真信号之间的istb很可能不同于两个真信号之间的istb。考虑到这一点,根据一些实施例,通过使用从可能被欺骗的gnss频带的信号获得的测量来禁用istb估计/更新,gnss接收器可以在关于gnss频带的降低的操作状态下操作。也就是说,计算单独的欺骗istb值来确定是否正在发生gnss频带的欺骗可能是有用的。因此,一些实施例可以这样做。
76.关于减少非相干积分时间(或“停留时间(dwell time)”),gnss接收器以非常弱的
信号电平(低于接收器噪声基底)接收gnss卫星信号。因此,相关性技术被使用来提高信噪比(snr)和接收器灵敏度。在这些相关性技术中,通过将接收信号乘以已知的伪随机噪声(prn)序列并在包括相干分量和非相干分量的积分周期上积分来执行相关。相干积分使用幅度和相位信息,而非相干积分仅使用能量。相干积分提高snr,而非相干积分提高给定检测阈值的虚警概率(pfa),从而提高灵敏度。在许多应用中,相干积分通常远小于一秒(例如,20ms),而非相干积分通常是一秒(匹配1hz定位报告)并且可能更长。然而,在存在强欺骗信号的情况下,用大于一秒的非相干积分时间检测到的弱信号很可能是互相关的。因此,根据一些实施例,gnss接收器不寻找弱信号可能更好,尤其是在未知/不可见卫星的获取也被禁用的情况下。因此,根据一些实施例,通过相对于典型操作减少非相干积分时间(例如,对于典型操作利用一秒或更长的非相干积分时间的实施例,将非相干积分减少到小于一秒),gnss接收器可以在相对于gnss频带的降低的操作状态下操作。该非相干积分时间的减少不仅可以减少与互相关有关的误差,还可以减少接收器资源需求,从而潜在地节省功率。
77.根据一些实施例,非相干积分时间的这种减少可以被占空比化(例如,在减少的和未减少的非相干积分时间循环),以帮助确定gnss频带的可能欺骗是否正在进行。根据一些实施例,对非相干积分时间进行占空比化可以包括将用于处理通过可能欺骗的gnss频带接收的信号的一个或多个组件(例如,图3中所示的一个或多个组件)断电和/或关机一段时间。例如,通过对每秒执行占空比化,可以将非相干积分周期减少到小于一秒,在每秒中,用于处理可能被欺骗的gnss频带的gnss接收器的一个或多个组件在一秒周期的一部分中断电。这些组件可以包括一个或多个接收器块,诸如rf/模拟前端组件、adc和数字基带处理器(bp)通道。通过利用以这种方式对组件占空比化来减少非相干积分,gnss接收器可以以1hz获得对可能的欺骗gnss频带的连续测量,同时显著降低功率。因此,根据一些方面,该功能可以类似于在一些gnss接收器中启用的占空比化特征,以在良性信号条件下降低功率。
78.如说明书中所述,通过根据占空比化来开启和关闭用于处理经由gnss频带接收的信号的一个或多个组件(例如,图3中所示的组件),gnss接收器可以在相对于可能被欺骗的gnss频带的降低的操作状态下操作。下文参照图5和图6提供关于这种占空比化的附加细节。
79.图5是根据实施例如何对gnss接收器的一个或多个组件的功率进行占空比化的示例图。在此示例中,循环510周期性地重复,并且包括开启部分520和关断部分530。具体地,在循环510是一秒(1000毫秒)的情况下,持续n毫秒的开启部分520导致1000-n毫秒的关断部分530。取决于期望的功能,不同的实施例可以具有不同的循环长度和/或不同的n值。根据一些实施例,当在正常操作状态下操作时,gnss接收器可以保持组件总是通电(例如,其中开启部分520等于循环510的长度,并且没有关断部分530)。当在降低的操作状态下操作时,gnss接收器可以以类似于所示的方式操作,其中每个周期510包括关断部分530。附加地或可替换地,gnss接收器可以在正常操作状态下对组件进行占空比化(例如,具有循环510,循环510具有开启部分520和关断部分530),但是占空比可以被调整,使得当在降低的操作状态下操作时,关断部分530包括循环510的更大部分。最终,降低的操作状态可以包括对一个或多个组件的功率进行占空比化,使得循环510的开启部分520相对于正常操作状态被减少。
80.取决于所需的功能,n的值可以变化。例如,可以基于操作状态的类型(例如,正常
操作状态对降低的操作状态)来预先确定。附加地或可替换地,n的值可以基于在降低的操作状态期间期望的功能类型。这种情况的示例在下文描述的图6中示出。
81.图6是图示根据实施例的多个特征如何被占空比化的示例的图。这里,对以下功能执行占空比化:数据解调和解码,搜索未知和不可见的卫星,以及搜索弱信号(例如,将非相干积分增加到标准操作状态)。每个占空比的开启部分可以与在其期间用于处理可能被欺骗的gnss频带中的信号的组件被通电的时间段相对应,并且每个占空比的关断部分可以与在其期间用于处理信号的一个或多个组件被断电或在低功率状态下操作(相对于占空比的开启部分期间的操作)的时间段相对应。附加地或可替代地,因为gnss处理可以使用一个或多个软件功能来执行,所以每个占空比的开启部分可以与在其期间用于处理可能被欺骗的gnss频带中的信号的一个或多个软件组件被禁用的时间段相对应,并且每个占空比的关断部分可以与在其期间用于处理信号的一个或多个软件组件被启用的时间段相对应。因此,在此描述的“占空比化”特征可以包括对硬件组件的功率占空比化和/或禁用/启用用于提供这些特征的软件组件。根据一些实施例,可以对每个可能被欺骗的gnss频带执行这些和/或其他特征的占空比化。因此,如果确定可能的欺骗发生在整个星座或多个星座上,则可以对星座中的所有gnss频带执行该功能。
82.能够看出,不同的功能有不同的占空比。在该示例中,数据解调和解码的循环610(周期性)比未知/不可见卫星搜索的循环620长,未知/不可见卫星搜索的循环620比弱信号搜索的循环630长。根据示例,可以每12.5分钟启用数据解调和解码,可以每10分钟启用未知/不可见卫星搜索,并且可以每5分钟启用弱信号搜索。如前所述,每个占空比的开启部分的长度或比例可以变化,这取决于所需的功能。不同的定时器可以用于跟踪不同的占空比(例如,不同的定时器可以用于循环610、循环620和循环630),并且定时器可以通过硬件和/或软件来执行。
83.根据一些实施例,对基于不同环境执行不同功能的功率进行占空比化。例如,如果gnss接收器被确定为在已知发生欺骗的区域中,则数据解调被占空比化,如图6所示,但是其他功能可以不被占空比化。然而,在其他欺骗环境下,gnss接收器可以对未知/不可见卫星搜索和/或微弱信号搜索进行占空比化,如图6所示。
84.如上所述,通过对gnss接收器的一个或多个组件的功率进行占空比化来周期性地执行gnss接收器的一个或多个特征,能够获得信息来帮助确定欺骗是否正在进行,同时节省gnss接收器资源和功率。根据一些实施例,gnss接收器的一个或多个组件可以以图6所示的方式被周期性地通电,以执行信号功率检查。也就是说,前端组件能够用于跟踪信号功率,同时后端组件(例如,数字信号处理器)被断电。一旦gnss信号的信号功率在与非欺骗gnss信号相对应的范围内,则后端组件的电力能够恢复。
85.根据一些实施例,gnss接收器的一个或多个组件的通电可以与来自其他数据源的定时信号相协调,以帮助确定gnss定时是否准确。例如,根据一些实施例,数据解调和解码可以在wan提供精确时间基准期间的时间被启用,使得gnss接收器能够将wan定时与来自解调/解码信号的gnss定时进行比较,这能够被用于确定gnss欺骗是否正在进行。
86.图7是根据实施例的操作gnss接收器的方法700的流程图。用于执行图7所示的一个或多个块中所示的功能的部件可以由gnss接收器和/或利用gnss接收器的移动设备的硬件和/或软件组件来执行。移动设备的示例组件在图8中示出,这将在下面更详细地描述。
87.在块710,该功能包括在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。这里,第一状态可以包括正常操作状态,其中,如方法700的后续功能中所示,经由第一gnss频带接收的gnss信号被处理并用于确定gnss接收器和/或包括gnss接收器的移动设备的定位估计。例如,当没有检测到关于第一gnss频带的欺骗时,或者当指示可能的欺骗的值低于阈值时,能够这样做。根据一些实施例,gnss接收器可以能够从多个频带(例如,第一gnss频带和至少第二gnss频带)接收gnss信号。该功能可以包括经由多个星座接收gnss信号的能力。用于执行块710处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
88.在块720,该功能包括在gnss接收器处接收第一组gnss信号,该第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,该第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收。这里,每个gnss信号可以包括从gnss卫星接收的gnss信号(例如,通信定时和导航信息)。因为多颗卫星可以经由gnss频带发送信号,所以gnss接收器可以经由第一gnss频带接收多个gnss信号。对于从第一组gnss信号确定3d定位估计的gnss接收器,第一组gnss信号可以包括来自至少四个gnss卫星的信号。用于执行块720处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
89.在块730,该功能包括至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计。这里,第一定位估计可以包括基于至少一个gnss信号和(可选地)在第一组gnss信号中接收的其他gnss信号的基于gnss的定位估计。同样,这能够包括使用与第一gnss频带分离的gnss频带和/或gnss星座接收的gnss信号。第一定位估计可以由定位引擎确定,该定位引擎可以由gnss接收器和/或与之通信耦合的处理单元(例如,在移动设备内)运行。关于定位引擎的附加细节(例如,定位引擎类型、在哪里执行等)在本文的其他地方被提供。根据一些实施例,所确定的第一定位估计可以被提供给移动设备用户、另一设备(例如,远程设备或服务器)、移动设备内的处理器、移动设备内的操作系统或应用等。用于执行块730处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
90.在块740,该功能包括获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据。能够使用各种欺骗检测技术中的任何一种来确定欺骗。如上所述,这能够包括信号和/或gnss频带和/或星座上的结果伪距的比较、与其他传感器和/或定位技术(例如,航位推算、基于rat的定位等)的比较一致性检查和/或等等。这种确定可以在gnss接收器内和/或由其他组件(例如,应用处理器或远程设备)来执行。这样,获得指示欺骗可能正在第一频带中发生的数据可以包括从由gnss接收器内的处理执行的欺骗检测算法接收数据、从单独的处理器接收数据、经由与单独的设备(例如,远程服务器)的无线通信接口接收数据等。用于执行块740处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
91.在块750,该功能包括响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器。这里,第二状态可以包括如本文别处描述的实施例中详细描述的降低的操作状态。因此,根据方法700的一些实施例,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接
收器可以包括禁用第二至少一个gnss信号的数据解调和解码。根据一些实施例,禁用数据解调和解码可以包括关闭或降低gnss接收器的数字处理器的时钟速率。gnss接收器的数字处理器可以与用于执行图3的复下变频和数字基带316的处理组件相对应。此类组件可以包括例如图8所示和下文所述的gnss接收器880的gnss基带/组合基带885。附加地或可替代地,处理组件可以包括dsp 820和/或处理器810内的组件。
92.如先前描述的实施例中所述,在降低的操作状态下操作gnss接收器可以包括附加或替代功能。根据一些实施例,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器可以包括忽略从第二至少一个gnss信号解码的时间数据。附加地或可替代地,在相对于第一gnss频带的第二状态中操作gnss接收器可以包括禁用由gnss接收器执行以从未知或不可见的gnss卫星获取信号的卫星检测操作。具体地,基于可能被欺骗的gnss频带的卫星检测可以被禁用。根据一些实施例,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器可以包括禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的卫星差分操作。附加地或可替代地,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器可以包括禁用由gnss接收器执行的错误恢复操作。根据一些实施例,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器可以包括禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的istb操作。附加地或可替代地,在相对于第一gnss频带的第二状态中操作gnss接收器可以包括减少由gnss接收器用于检测在gnss接收器处经由第一gnss频带接收的至少一个gnss信号的非相干积分时间。在这样的实施例中,减少由gnss接收器使用的非相干积分时间可以包括对用于处理在gnss接收器处通过第一gnss频带接收的至少一个gnss信号的一个或多个组件的功率进行占空比化。
93.用于执行块750处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
94.在块760,该功能包括在gnss接收器处接收第二组gnss信号,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收。这里,第二组gnss信号可以包括来自与接收第一组gnss信号的卫星相同或不同的卫星的信号。然而,与第一组gnss信号不同,当第二组gnss信号被接收到时,gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作。同样地,一种或多种先前描述的用于相对于第一gnss频带操作gnss接收器的技术(例如,禁用数据解调和解码、禁用定时、减少非相干积分时间等)可以被执行。用于执行块760处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
95.在块770,该功能包括至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中(i)确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,该第三至少一个gnss信号当gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,以及(ii)确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。因此,当gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时,gnss接收器可以基于经由第二gnss频带接收的至少一个gnss信号(以及可选地,来自一个或多个其他gnss频带的一个或多个信号)继续执行基于gnss的定位。此外,gnss接收器可以继续这样做,直到可能的欺骗不再发生(例如,欺骗发生的可能性或置
信水平低于阈值)为止,此时gnss接收器可以恢复到相对于第一gnss频带的标准操作。这样,方法700的一些实施例可以进一步包括确定在第一gnss频带中可能不再发生欺骗,以及响应于确定欺骗可能不再发生,在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。
96.如上所述,根据一些实施例,gnss接收器可以继续对经由第一gnss频带接收的信号进行“抽查”,以确定第一gnss频带的可能欺骗是否正在进行。为此,gnss接收器可以对用于处理经由第一gnss频带接收的信号的一个或多个组件的功率进行占空比化,如先前描述的实施例中所详述的。这样,根据方法700的一些实施例,该方法可以进一步包括在欺骗可能发生的时间段期间,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器达第一预定时间段和在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器达第二预定时间段之间循环。这有助于gnss接收器使用欺骗检测技术(如一致性检查、异常值检测等)来确定可能的欺骗是否仍在发生。
97.用于执行块770处的功能的部件可以包括处理器810(或多个)、dsp 820、无线通信接口830、传感器840(或多个)、存储器860、gnss接收器880和/或移动设备800的其他组件,如图8所示。
98.图8是移动设备800的实施例的块图,该移动设备800可以如本文中描述的实施例中所描述的以及与图1-图7相关联地使用。例如,移动设备800能够执行图7的方法700的一个或多个功能。此外,移动设备800可以与本文所述的ue(例如,图1的ue 105)相对应。应当注意,图8仅旨在提供移动设备800的各种组件的概括说明,这些组件中的任何一个或全部都可以被适当地利用。换句话说,因为ue能够在功能上变化很大,所以它们可以仅包括图8所示的组件的一部分。能够注意到,在一些情况下,图8所示的组件能够位于单个物理设备中和/或分布在各种联网设备中,这些联网设备可以布置在不同的物理位置。
99.移动设备800被示出为包括能够经由总线805电耦合的硬件元件(或者可以以其他方式通信,视情况而定)。硬件元件可以包括一个或多个处理器810,处理器810可以包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(诸如数字信号处理(dsp)芯片、图形加速处理器、专用集成电路(asic)等)和/或其他处理结构、单元或部件,其能够被配置为执行本文描述的一个或多个方法。如图8所示,取决于期望的功能,一些实施例可以具有单独的dsp 820。移动设备800还可以包括一个或多个输入设备870,其可以包括但不限于一个或多个触摸屏、触摸板、麦克风、按钮、拨号盘、开关等;以及一个或多个输出设备815,其可以包括但不限于一个或多个显示器、发光二极管(led)、扬声器等。
100.移动设备800还可以包括无线通信接口830,其可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组(诸如蓝牙设备、ieee 802.11设备、ieee 802.15.4设备、wi-fi设备、wimax
tm
设备、蜂窝通信设施等),和/或类似的,这可以使移动设备800能够经由本文中关于图1描述的网络进行通信。无线通信接口830可以允许数据与网络、基站(例如,enb、ng-enb和/或gnb)和/或其他网络组件、计算机系统、发送/接收点(trp)和/或本文描述的任何其他电子设备进行通信。该通信能够经由递送和/或接收无线信号834的一个或多个无线通信天线832来执行。根据一些实施例,无线通信天线832可以包括多个分立天线、天线阵列或其任意组合。天线832能够使用波束(例如,tx波束和rx波束)来发送和接收无线信号。波束形成技术可以使用数字和/或模拟、利用相应的数字和/或模拟电路来执行波束形成。无线通信接口830可以包括这样的电路。
101.取决于期望的功能,无线通信接口830可以包括单独的接收器和发送器,或者收发器、发送器和/或接收器的任意组合,以与基站(例如,ng-enb和gnb)和其他陆地收发器(例如,无线设备和接入点)进行通信。移动设备800可以与包括各种网络类型的不同数据网络进行通信。如前所述,wwan可以是cdma网络、tdma网络、fdma网络、ofdma网络、sc-fdma网络、wimax(ieee 802.16)等等。来自3gpp的文档中描述了5g、lte、高级lte、nr、gsm和wcdma。同样,wlan也可以是ieee 802.11x网络,并且wpan可以是蓝牙网络、ieee 802.15x或一些其他类型的网络。
102.移动设备800还可以包括传感器840(或多个)。这种传感器可以包括但不限于一个或多个惯性传感器、雷达、lidar、声纳、加速度计(或多个)、陀螺仪(或多个)和/或其他惯性测量单元(imu)(或多个)、相机848(或多个)、磁力计(或多个)、罗盘、高度计(或多个)、麦克风(或多个)、接近传感器(或多个)、光传感器(或多个)、气压计等,其中一些可以用于补充和/或促进本文所述的定位估计功能。
103.移动设备800的实施例还可以包括gnss接收器880,其能够使用gnss天线882(在一些实现中可以与天线832(或多个)组合)经由一个或多个gnss频带从一个或多个gnss卫星接收信号884。为此,gnss接收器880可以包括图3的信号处理架构300和/或类似的处理组件。如前所述,信号处理架构300可以用于处理从单个gnss频带或具有相似基带频率的两个gnss频带接收的信号。这样,gnss接收器880可以包括许多类似于图3的信号处理架构300的信号处理架构,以能够处理经由许多gnss频带/星座接收的信号。在一些实施例中,gnss接收器880可以包括每个gnss频带(或具有相似基带频率的gnss频带对)的前端模拟组件,并且可在多个gnss频带之间共享数字电路(例如,复下变频和数字基带316)。附加地或可替代地,数字电路对于每个gnss频带可以是独立的。
104.gnss接收器880能够使用常规技术从gnss系统的gnss卫星提取移动设备800的位置,gnss卫星诸如gps、galileo、lonass、compass、日本上空的准天顶卫星系统(qzss)、印度上空的印度区域导航卫星系统(irnss)、中国上空的北斗等。此外,gnss接收器880能够使用各种增强系统(例如,基于卫星的增强系统(sbas)),这些增强系统可以与一个或多个全球和/或区域导航卫星系统相关联或者能够与一个或多个全球和/或区域导航卫星系统一起使用。作为示例而非限制,sbas可以包括提供完整性信息、差分修正等的增强系统,诸如广域增强系统(waas)、欧洲地球静止导航覆盖服务(egnos)、多功能卫星增强系统(msas)、gps辅助地理增强导航或gps和地理增强导航系统(gagan)等。因此,如本文所用,gnss可以包括一个或多个全球和/或区域性导航卫星系统和/或增强系统的任何组合,并且gnss信号可以包括gnss、类gnss和/或与这种一个或多个gnss相关联的其他信号。
105.能够注意到,尽管gnss接收器880在图8中被图示为不同的组件,但是实施例不限于此。如本文所使用的,术语“gnss接收器”可以包括被配置为获得gnss测量(来自gnss卫星的测量值)的硬件和/或软件组件。因此,在一些实施例中,gnss接收器可以包括由诸如处理器810、dsp 820和/或无线通信接口830内的处理器(例如,在调制解调器中)的一个或多个处理器(作为软件)运行的测量引擎。gnss接收器还可以可选地包括定位引擎,该定位引擎能够使用来自测量引擎的gnss测量,通过使用扩展卡尔曼滤波器(ekf)、加权最小二乘法(wls)、舱口滤波器、粒子滤波器等来确定gnss接收器的位置。定位引擎也可以由一个或多个处理器运行,诸如处理器810或dsp 820。
106.移动设备800还可以包括存储器860和/或与存储器860通信。存储器860可以包括但不限于本地和/或网络可访问存储器、磁盘驱动器、驱动器阵列、光存储设备、固态存储设备,诸如随机存取存储器(ram)和/或只读存储器(rom),其能够是可编程的、可闪存更新的和/或类似的。这种存储设备可以被配置为实现任何适当的数据存储,包括但不限于各种文件系统、数据库结构等。
107.移动设备800的存储器860还能够包括软件元件(未示出),包括操作系统、设备驱动程序、可执行库和/或其他代码,诸如一个或多个应用程序,其可以包括由各种实施例提供的计算机程序,和/或可以被设计为实现由其他实施例提供的方法,和/或配置系统,如本文所述。仅作为示例,相对于上述功能描述的一个或多个程序可以被实现为可由移动设备800运行的代码和/或指令(例如,使用处理器810(或多个))。然后,在一个方面,这种代码和/或指令可以用于配置和/或调整通用计算机(或其他设备)以根据所描述的方法执行一个或多个操作。
108.对于本领域的技术人员来说,显然可以根据特定的要求进行实质性的改变。例如,定制的硬件也可以被使用,和/或特定的元件可以在硬件、软件(包括便携式软件,诸如小应用等)或两者中实现。此外,到诸如网络输入/输出设备的其他计算设备的连接可以被采用。
109.参考附图,能够包括存储器的组件能够包括非暂时性机器可读介质。本文使用的术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是参与提供使机器以特定方式运行的数据的任何存储介质。在上文提供的实施例中,各种机器可读介质可能涉及向处理器和/或其他设备提供指令/代码以供执行。附加地或可替代地,机器可读介质可以用于存储和/或携带这样的指令/代码。在许多实现中,计算机可读介质是物理和/或有形的存储介质。这种介质可以采取多种形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。计算机可读介质的常见形式包括例如磁性和/或光学介质、具有孔图案的任何其他物理介质、ram、prom、eprom、flash-eprom、任何其他存储器芯片或盒、下文描述的载波或计算机能够从中读取指令和/或代码的任何其他介质。
110.本文讨论的方法、系统和设备是示例。各种实施例可以适当地省略、替代或添加各种程序或组件。例如,相对于某些实施例描述的特征可以被结合在各种其他实施例中。实施例的不同方面和元素可以以类似的方式被组合。本文提供的附图的各种组件能够用硬件和/或软件来实现。此外,技术在发展,并且因此,许多元件是示例,并不将本公开的范围限于那些特定的示例。
111.主要出于通用的原因,将这样的信号称为比特、信息、值、元素、符号、字符、变量、术语、数字、数目字等有时被证明是方便的。然而,应该理解,所有这些或类似的术语都与适当的物理量相关联,并且仅仅是方便的标记。除非特别声明,否则从以上讨论中显而易见的是,应该理解,贯穿本说明书的讨论,使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“查明”、“识别”、“关联”、“测量”、“执行”等术语是指特定装置的动作或过程,诸如专用计算机或类似的专用电子计算设备。因此,在本说明书的上下文中,专用计算机或类似的专用电子计算设备能够操纵或转换信号,通常表示为专用计算机或类似的专用电子计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子、电气或磁量。
112.本文使用的术语“和”和“或”可以包括多种含义,这些含义也预期至少部分取决于使用这些术语的上下文。典型地,“或”如果用于关联一个列表,诸如a、b或c,意在表示a、b和
c,这里用于包含的意义,以及a、b或c,这里用于排他的意义。此外,本文使用的术语“一个或多个”可以用来描述单数形式的任何特征、结构或特性,或者可以用来描述特征、结构或特性的某种组合。然而,应当注意,这仅仅是说明性的示例,并且所要求保护的主题不限于该示例。此外,术语“至少一个”如果用于关联列表,诸如a、b或c,则能够被解释为表示a、b和/或c的任意组合,诸如a、ab、aa、aab、aabbccc等。
113.已经描述了若干实施例,在不脱离本公开的精神的情况下,各种修改、替代构造和等同物可以被使用。例如,上述元件可以仅仅是更大系统的组件,其中,其他规则可以优先于或以其他方式修改各种实施例的应用。此外,在考虑上述要素之前、期间或之后,可以采取许多步骤。因此,以上描述不限制本公开的范围。
114.鉴于此描述,实施例可以包括特征的不同组合。实施示例在以下编号的条款中被描述:
115.条款1.一种用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的方法,该方法包括:在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器;在gnss接收器处接收第一组gnss信号,该第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,该第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收;至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计;获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据;响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器;在gnss接收器处接收第二组gnss信号,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收的;以及至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中:至少部分地基于第三至少一个gnss信号来确定第二定位估计,该第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于当gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
116.条款2.根据条款1所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括禁用第二至少一个gnss信号的数据解调和解码。
117.条款3.根据条款2所述的方法,其中,禁用数据解调和解码包括关闭或降低gnss接收器的数字处理器的时钟速率。
118.条款4.根据条款1-3中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括忽略从第二至少一个gnss信号解码的时间数据。
119.条款5.根据条款1-4中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括禁用由gnss接收器执行以从未知或不可见的gnss卫星获取信号的卫星检测操作。
120.条款6.根据条款1-5中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的卫星差分操作。
121.条款7.根据条款1-6中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括禁用由gnss接收器执行的错误恢复操作。
122.条款8.根据条款1-7中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状
态下操作gnss接收器包括禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的信号间时间偏差(istb)操作。
123.条款9.根据条款1-8中任一项所述的方法,其中,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器包括减少由gnss接收器使用以检测第二至少一个gnss信号的非相干积分时间。
124.条款10.根据条款9所述的方法,其中,减少由gnss接收器使用的非相干积分时间包括对用于处理第二至少一个gnss信号的一个或多个组件的功率进行占空比化。
125.条款11.根据条款1-10中任一项所述的方法,还包括确定在第一gnss频带中不再可能发生欺骗;以及响应于确定欺骗可能不再发生,在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。
126.条款12.根据条款1-11中任一项所述的方法,还包括在欺骗可能发生的时间段期间,在在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器达第一预定时间段和在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器达第二预定时间段之间循环。
127.条款13.一种用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的设备,该设备包括:收发器;存储器;以及与收发器和存储器通信耦合的一个或多个处理器,其中,一个或多个处理器被配置为:在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器;在gnss接收器处接收第一组gnss信号,该第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,该第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收;至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计;获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据;响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器;在gnss接收器处接收第二组gnss信号,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收;以及至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中:至少部分地基于第三至少一个gnss信号来确定第二定位估计,该第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,以及确定第二定位估计不基于当gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
128.条款14.根据条款13所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为禁用第二至少一个gnss信号的数据解调和解码。
129.条款15.根据条款14所述的设备,其中,当禁用数据解调和解码时,一个或多个处理器被配置为关闭或降低gnss接收器的数字处理器的时钟速率。
130.条款16.根据条款13-15中任一项所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为忽略从第二至少一个gnss信号解码的时间数据。
131.条款17.根据条款13-16中任一项所述的设备,其中,当在关于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为禁用由gnss接收器执行以从未知或不可见的gnss卫星获取信号的卫星检测操作。
132.条款18.根据条款13-17中任一项所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的
第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的卫星差分操作。
133.条款19.根据条款13-18中任一项所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为禁用由gnss接收器执行的错误恢复操作。
134.条款20.根据条款13-19中任一项所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为禁用由gnss接收器使用第二至少一个gnss信号执行的信号间时间偏差(istb)操作。
135.条款21.根据条款13-20中任一项所述的设备,其中,当在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器时,一个或多个处理器被配置为减少由gnss接收器使用以检测第二至少一个gnss信号的非相干积分时间。
136.条款22.根据条款21所述设备,其中,一个或多个处理器在减少由gnss接收器使用的非相干积分时间时被配置为对用于处理第二至少一个gnss信号的一个或多个组件的功率进行占空比化。
137.条款23.根据条款13-22中任一项所述的设备,其中,一个或多个处理器还被配置为:确定在第一gnss频带中不再可能发生欺骗;以及响应于确定欺骗可能不再发生,在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器。
138.条款24.根据条款13-23中任一项所述的设备,其中,一个或多个处理器还被配置为:在欺骗可能发生的时间段期间,在在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器达第一预定时间段和在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器达第二预定时间段之间循环。
139.条款25.一种用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的装置,该装置包括:用于在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收器的部件;用于在gnss接收器处接收第一组gnss信号的部件,该第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,该第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收;用于至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计的部件;用于获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据的部件;用于响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器的部件;用于在gnss接收器处接收第二组gnss信号的部件,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收;以及用于至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计的部件,其中:用于至少部分地基于第三至少一个gnss信号来确定第二定位估计的部件,该第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,以及用于确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号的部件。
140.条款26.根据条款25所述的装置,其中,用于在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器的部件包括用于禁用第二至少一个gnss信号的数据解调和解码的部件。
141.条款27.一种存储用于操作全球导航卫星系统(gnss)接收器的指令的非暂时性计算机可读介质,该指令包括代码用于:在相对于第一gnss频带的第一状态下操作gnss接收
器;在gnss接收器处接收第一组gnss信号,该第一组gnss信号包括第一至少一个gnss信号,该第一至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第一状态下操作时经由第一gnss频带被接收;至少部分地基于第一至少一个gnss信号来确定第一定位估计;获得指示欺骗可能正在第一gnss频带中发生的数据;响应于获得数据,在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器;在gnss接收器处接收第二组gnss信号,该第二组gnss信号包括第二至少一个gnss信号,该第二至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带被接收;以及至少部分地基于第二组gnss信号来确定第二定位估计,其中:确定第二定位估计至少部分地基于第三至少一个gnss信号,该第三至少一个gnss信号在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第二gnss频带被接收,并且确定第二定位估计不基于在gnss接收器在相对于第一gnss频带的第二状态下操作时经由第一gnss频带接收的任何gnss信号。
142.条款28.根据条款27所述的计算机可读介质,其中,用于在相对于第一gnss频带的第二状态下操作gnss接收器的代码包括用于禁用第二至少一个gnss信号的数据解调和解码的代码。
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