一种抗欺骗伪卫星系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及卫星导航领域，具体涉及一种抗欺骗伪卫星系统。
【背景技术】
[0002]由于卫星导航系统本身的一些先天性因素制约，造成了某些难以克服的弱点。比如卫星导航信号很弱，容易受到有意和无意的干扰；其次，卫星导航完全依赖于对卫星无线电信号的接收，在卫星分布不良或健康状况不佳时，整个系统的稳定性和可靠性就会受到影响；特别是卫星始终保持在接收机天线上方较高的高度角，造成卫星集合图形结构不尽合理，从根本上限制了测高的精度。伪卫星就是在这种情况下提出的，采用伪卫星这些问题都可以解决。
[0003]随着卫星导航进一步完善，卫星导航用户越来越广泛，但是卫星导航系统有一个致命的缺点，那就是卫星到达地面的信号弱，容易受到各种干扰。特别是欺骗干扰，而且随着电子技术的发展，欺骗干扰将逐渐成为卫星导航系统的重要威胁，欺骗式干扰比压制式干扰严重得多，因为干扰会导致服务性能降低，而欺骗则可以控制用户的接收机。因此，建设具有抗欺骗能力的伪卫星增强系统，不但可以提高卫星导航系统的可用性和定位精度，又可增强系统抗欺骗能力。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抗欺骗伪卫星系统，其可以提高卫星导航系统的可用性和定位精度。
[0005]为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种抗欺骗伪卫星系统，主要由伪卫星固定监测站和伪卫星构成；其中伪卫星包括扩频码生成模块、反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块、信号调制模块、上变频模块和天线.
[0007]伪卫星固定监测站，建立在在用户区的位置已知处，该伪卫星固定监测站先接收所有可视GNSS卫星信号，再根据可视GNSS卫星信号计算出伪卫星固定监测站的位置，后将伪卫星固定监测站的实际位置和计算出的位置进行差分后获得伪距差分信息，并回传至伪卫星；
[0008]伪卫星的扩频码生成模块，用于生成扩频码；
[0009]伪卫星的反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块包括伪卫星导航电文生成模块、伪卫星差分电文生成模块、反电子欺骗增强电文模块和加密模块；
[0010]上述伪卫星导航电文生成模块，用于将伪卫星星历参数、伪卫星时钟参数和大气传播模型参数组合为伪卫星导航电文；
[0011]上述伪卫星差分电文生成模块，用于接收伪卫星固定监测站发来的伪距差分信息组合为伪卫星差分电文；
[0012]上述反电子欺骗增强电文模块，用于将伪卫星固定监测站观测到的可视GNSS卫星信息、伪卫星相对每颗可视GNSS卫星的方位角和仰角信息，以及方位角和仰角变化的门限值信息组合为反电子欺骗增强电文；
[0013]上述加密模块，用于将上述生成的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文加密后，生成反电子欺骗伪卫星导航电文；
[0014]伪卫星的信号调制模块，用于将扩频码和反电子欺骗伪卫星导航电文进行扩频调制为基带卫星信号；
[0015]伪卫星的上变频模块，用于将基带卫星信号进行上变频形成射频信号；
[0016]伪卫星的天线，用于将射频信号发射出去。
[0017]所述加密模块包括局部加密模块和全局加密模块；其中局部加密模块，用于对伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文进行分别局部加密；全局加密模块，用于对局部加密后的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文，进行全局加密生成最终的反电子欺骗伪卫星导航电文。
[0018]与现有技术相比，本实用新型在现有卫星系统的基础上，额外增设了一套具有抗欺骗能力的伪卫星增强系统，该伪卫星增强系统主要由伪卫星固定监测站和伪卫星构成，其中伪卫星固定监测站对信号处理的方式与传统接收机大体相同，伪卫星内部的各模块内部对信号处理的方式与传统卫星大体相同。增设的伪卫星增强系统，对于现有卫星导航系统而言，不但可以提高卫星导航定位精度、可靠性、完好性等，还可以提高卫星导航系统的抗欺骗干扰能力。
【附图说明】
[0019]图1为抗欺骗干扰伪卫星信号生成原理图。
【具体实施方式】
[0020]一种抗欺骗伪卫星系统，其主要由伪卫星固定监测站和伪卫星构成。
[0021]伪卫星固定监测站，建立在在用户区的位置已知处，该伪卫星固定监测站先接收所有可视GNSS卫星信号，再根据可视GNSS卫星信号计算出伪卫星固定监测站的位置，后将伪卫星固定监测站的实际位置和计算出的位置进行差分后获得伪距差分信息，并回传至伪卫星。伪卫星固定监测站对信号处理的方式与传统接收机基本相同。
[0022]伪卫星如图1所示，包括扩频码生成模块、反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块、信号调制模块、上变频模块和天线。其中伪卫星内部的各模块内部对信号处理的方式与传统卫星基本相同。即:
[0023]伪卫星的扩频码生成模块，用于生成扩频码。该扩频码生成模块通过波形设计、码参数优化设计具有保密特性的扩频码，该扩频码在满足保密性的同时，还要兼顾码的相关特性、码容量、测距精度等方面的性能。
[0024]伪卫星的反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块包括伪卫星导航电文生成模块、伪卫星差分电文生成模块、反电子欺骗增强电文模块和加密模块。
[0025]上述伪卫星导航电文生成模块，将伪卫星星历参数、伪卫星时钟参数和大气传播模型参数，生成伪卫星导航电文。
[0026]上述伪卫星差分电文生成模块，接收伪卫星固定监测站发来的伪距差分信息，生成伪卫星差分电文。
[0027]上述反电子欺骗增强电文模块，将伪卫星固定监测站观测到的可视GNSS卫星信息、伪卫星相对每颗可视GNSS卫星的方位角和仰角信息，以及方位角和仰角变化的门限值信息，生成反电子欺骗增强电文。
[0028]上述加密模块，将上述生成的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文加密后，生成反电子欺骗伪卫星导航电文。为了实现伪卫星的抗欺骗干扰功能，伪卫星导航电文的播发采用加密处理。所述加密模块包括局部加密模块和全局加密模块；其中局部加密模块，用于对伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文进行分别局部加密；全局加密模块，用于对局部加密后的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文，进行全局加密生成最终的反电子欺骗伪卫星导航电文。
[0029]伪卫星的信号调制模块，将扩频码和反电子欺骗伪卫星导航电文进行扩频调制为基带卫星信号。调制方式可以有BPSK/QPSK/B0C族等。
[0030]伪卫星的上变频模块，将基带卫星信号进行上变频形成射频信号。
[0031 ] 伪卫星的天线，将射频信号发射出去。
【主权项】
1.一种抗欺骗伪卫星系统，其特征是，主要由伪卫星固定监测站和伪卫星构成；其中伪卫星包括扩频码生成模块、反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块、信号调制模块、上变频模块和天线； 伪卫星固定监测站，建立在在用户区的位置已知处，该伪卫星固定监测站先接收所有可视GNSS卫星信号，再根据可视GNSS卫星信号计算出伪卫星固定监测站的位置，后将伪卫星固定监测站的实际位置和计算出的位置进行差分后获得伪距差分信息，并回传至伪卫星； 伪卫星的扩频码生成模块，用于生成扩频码； 伪卫星的反电子欺骗伪卫星导航电文生成模块包括伪卫星导航电文生成模块、伪卫星差分电文生成模块、反电子欺骗增强电文模块和加密模块； 上述伪卫星导航电文生成模块，用于将伪卫星星历参数、伪卫星时钟参数和大气传播模型参数组合为伪卫星导航电文； 上述伪卫星差分电文生成模块，用于接收伪卫星固定监测站发来的伪距差分信息组合为伪卫星差分电文； 上述反电子欺骗增强电文模块，用于将伪卫星固定监测站观测到的可视GNSS卫星信息、伪卫星相对每颗可视GNSS卫星的方位角和仰角信息，以及方位角和仰角变化的门限值信息组合为反电子欺骗增强电文； 上述加密模块，用于将上述生成的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文加密后，生成反电子欺骗伪卫星导航电文； 伪卫星的信号调制模块，用于将扩频码和反电子欺骗伪卫星导航电文进行扩频调制为基带卫星信号； 伪卫星的上变频模块，用于将基带卫星信号进行上变频形成射频信号； 伪卫星的天线，用于将射频信号发射出去。
2.根据权利要求1所述的一种抗欺骗伪卫星系统，其特征是，所述加密模块包括局部加密模块和全局加密模块，其中 局部加密模块，用于对伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文进行分别局部加密； 全局加密模块，用于对局部加密后的伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文，进行全局加密生成最终的反电子欺骗伪卫星导航电文。
【专利摘要】本实用新型公开一种抗欺骗伪卫星系统，其伪卫星固定监测站将伪距差分信息，并回传至伪卫星；伪卫星将伪卫星导航电文、伪卫星差分电文和反电子欺骗增强电文加密后形成反电子欺骗伪卫星导航电文，并将该反电子欺骗伪卫星导航电文与扩频码进行扩频调制后，上变频为射频信号发射出去。本实用新型对卫星导航系统而言，抗欺骗干扰的伪卫星不但可以提高卫星导航定位精度、可靠性、完好性等，还可以提高卫星导航系统的抗欺骗干扰能力。
【IPC分类】G01S19-10
【公开号】CN204287484
【申请号】CN201420348351
【发明人】纪元法, 孙希延, 符强, 邓洪高, 孙希刚, 严素清, 肖建明, 王守华, 廖桂生
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年6月26日