CN112083447B - 定位导航欺骗源的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种定位导航欺骗源的方法及装置。所述定位导航欺骗源的方法，包括：获取基站接收到的卫星导航信息；对所述卫星导航信息进行定位解算；对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。本发明通过广泛分步的基站采集得到的卫星导航信息，无需专门研制、布设特定观测站点，通过对接收到的卫星导航信息进行分析，即可实现对导航欺骗源定位，进而清除该导航欺骗源带来的所有干扰，从而保障了卫星导航信号的准确性和可靠性，同时也具有成本低廉、实现简单等优点。

Description

定位导航欺骗源的方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种定位导航欺骗源的方法及装置。
背景技术
全球卫星导航***(GNSS)，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗以及其它区域***和增强***，能够为全球用户提供准确的定位、导航、授时服务，由于良好的性能和低廉的成本，已经广泛应用于商业、运输、电力、航空航天、抗震救灾等领域。但导航卫星距离地球较远，到达地面的信号功率微弱，而且民用导航信号结构公开，导致卫星导航欺骗接收设备成为可能。欺骗攻击是一种恶意干扰，通过向基站发送伪造或经过延迟的导航信号，进而误导基站输出错误的位置和时间信息。
为防御欺骗攻击，反欺骗技术已成为当前卫星导航领域研究热点。现有反欺骗技术，包括单天线、双天线、多天线、功率检测、信号质量监测、载波相位双差、环路状态监测、接收机自主完好性监测、转发式聚类、最大似然估计等技术，都是“被动”防御技术，主要研究如何检测是否存在欺骗信号，以及如何抑制欺骗干扰对用户的影响。这些技术仅能使采用了该技术的用户受益，并不能消除欺骗源的存在。
若能主动对导航欺骗源进行定位，根据导航欺骗源的绝对位置信息，进而清除导航欺骗源，则可以做到“一劳永逸”，使较大范围内用户受益。因此，如何实现对导航欺骗源的定位是防御欺骗干扰的另一有效途径。现有的导航欺骗源定位技术，主要包括到达角(AOA)、接收信号强度(RSS)、到达时间差(TDOA)、到达频率差(FDOA)等。但这些技术主要针对高功率压制干扰，而导航欺骗由于功率较低往往直接应用。此外，导航欺骗，它与常规压制干扰不同，它不仅仅是一种干扰，而且是一种可以被接收处理的导航信号，只是由于携带了错误的信息会导致用户导航定位出错。如何妥善地处理上述技术问题，就成为了业界亟待解决的课题。
发明内容
本发明实施例提供一种定位导航欺骗源方法及装置，用以通过广泛的基站采集得到的卫星导航信息，无需专门研制、布设特定观测站点，对接收到的卫星导航信息进行分析，即可实现对导航欺骗源定位，具有成本低廉、实现简单等优点。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种定位导航欺骗源的方法，包括：
获取基站接收到的卫星导航信息；
对所述卫星导航信息进行定位解算；
对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；
根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
进一步地，所述对所述卫星导航信息进行定位解算，包括：
对至少四个所述卫星导航信息进行定位解算；
若所述至少四个所述卫星导航信息的定位解算不收敛，则重新选择至少四个卫星导航信息进行定位解算，直至定位解算收敛或遍历完所有的卫星导航信息。
进一步地，所述对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，包括：
对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，所述卫星导航信息包含导航基站绝对位置、导航时间和导航测速中的任一者或多者；
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速都通过了合理性检测，则将所述至少四个所述卫星导航信息标记为真实卫星导航信息。
进一步地，所述对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，包括：
逐一选择一个待进行合理性检测的卫星导航信息和至少四个所述真实卫星导航信息，进行合理性检测；
获取所述基站的固有信息，所述固有信息包括绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者；
计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的欧氏距离门限；
计算所述导航时间和自守时时间的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的时间门限；
判断所述导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限。
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速中的任一者或多者未通过合理性检测，则确认所述待进行合理性检测的卫星导航信息是从导航欺骗源发出的。
进一步地，所述计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值之前，包括：
通过各个基站的固有信息，获取所述各个基站的第一绝对位置信息，进而计算出各个相邻基站之间的欧氏距离；
通过各个基站接收到的卫星导航信息，获取所述各个基站的第二绝对位置信息，进而计算出各个基站之间的导航欧式距离。
进一步地，所述根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息，包括：
选取至少四个基站，所述至少四个基站可接收到相同的导航欺骗源发出的卫星导航信息；
获取所述至少四个基站中的各个基站的导航时间，以所述至少四个基站中的任一基站的导航时间为所述至少四个基站的基准时间；
确认所述至少四个基站中的各个基站在所述基准时间接收到的卫星导航信息，查询各个所述卫星导航信息各自对应的发射时间；
根据所述至少四个基站中的各个基站的所述绝对位置信息、所述基准时间和所述发射时间，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
进一步地，所述根据所述至少四个基站中的各个基站的所述绝对位置信息、所述基准时间和所述发射时间，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息，包括：
做所述至少四个基站各自的差值与光速的乘积，得到所述至少四个基站各自的信号传输距离，所述差值为至少四个基站各自的所述发射时间和所述检测时刻的差值；
做***时差与光速的乘积，得到所述至少四个基站的时差距离，所述***时差为所述基站与所述导航欺骗源之间的时差；
将所述信号传输距离和所述时差距离相加，相加的和值等价于所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离；
根据所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离和所述基站的绝对位置信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种定位导航欺骗源的装置，包括：
获取模块，用于获取基站接收到的卫星导航信息；
定位模块，用于对所述卫星导航信息进行定位解算；
分析模块，用于对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；
解析模块，用于根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
根据本发明实施例的第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
根据本发明实施例的第四方面，还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的流程图；
图2为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的步骤S12的流程图；
图3为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的步骤S13的流程图；
图4为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的步骤S31的流程图；
图5为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的流程图；
图6为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的步骤S14的流程图；
图7为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法的步骤S64的流程图；
图8为本发明一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的装置的框图；
图9为本发明一示实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是根据一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的方法流程图，如图1所示，该定位导航欺骗源的方法，包括以下步骤S11-S14：
在步骤S11中，获取基站接收到的卫星导航信息；
在步骤S12中，对所述卫星导航信息进行定位解算；
在步骤S13中，对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；
在步骤S14中，根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
在一个实施例中，全球导航卫星***(GNSS)已经广泛应用于商业、运输、电力、航空航天、抗震救灾等领域，具体的全球导航卫星***包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等卫星导航***。但是，由于导航卫星距离地球较远，到达地面的信号功率微弱，以及民用导航信号结构公开，这些因素导致欺骗卫星导航接收设备是存在可能性的，例如导航欺骗源发出的虚假的卫星导航信息。这种虚假的卫星导航信息是一种恶意干扰，通过向卫星导航接收设备发送伪造或经过延迟的导航信号，可以误导卫星导航接收设备输出错误的位置信息和时间信息。本发明中的技术方案可妥善的解决上述问题。
本发明中的技术方案获取已经部署的多个基站来接收所有可接收到的卫星导航信息，该卫星导航信息包括卫星编号、载噪比、伪距和星历等。
通过载噪比检测方法对该基站接收到的卫星导航信息进行初次检测，载噪比高于门限的卫星导航信号确认为导航欺骗源发出的，因正常的卫星导航信号到达地面时的功率是较低的，相应的卫星导航信息是不可能超过载噪比门限的。
通过多个卫星导航信息对基站进行定位解算，如果其中出现了导航欺骗源发出的卫星导航信息，将导致在定位解算的过程中发生定位信息不收敛或无法通过合理性检测的情况。在这种情况下，需要重新选择至少四个卫星导航信息对该基站进行定位解算，直至定位解算收敛或者遍历完所有的卫星导航信息的各种组合为止。
对定位解算收敛的卫星导航信息进行合理性检验，该合理性检验包括位置、时间和速度三个方面的检验。基站自身的绝对位置信息是已知的，而且各个基站之间的欧氏距离也是可以直接得出的。基站本身是固定建筑物，不存在移动速度。基站同时也会配置外部自守时电路(晶振、原子钟)，从而基站本身可提供自守时时间信息。该基站根据接收到的卫星导航信息，也可以从中获取出关于该基站的绝对位置信息、移动速度和时间信息。通过对比基站自身可得出的和卫星导航信息给出的位置、时间和速度这三个方面的信息，若全部吻合，则可确认该卫星导航信息通过了合理性检测。否则，则可确认该卫星导航信息是从导航欺骗源发出的。
基站因为是事先部署的，故其绝对位置信息是已知的。卫星导航信号的传播速度等于光速，那么获取某一个卫星导航信息从发出到接收的时间间隔，再考虑基站和导航欺骗源之间的时间差，就可以计算出该卫星导航信息的导航欺骗源和该基站之间的欧氏距离，进一步的，通过四个以上的基站就可以求出该信息源的三维坐标，即确定出该导航欺骗源的绝对位置信息。
本发明中的技术方案通过主动的对导航欺骗源进行定位，通过该导航欺骗源的位置信息进而清除该导航欺骗源带来的所有干扰。在时间尺度上可以做到“一劳永逸”的清除该导航欺骗源带来的干扰，在地理尺度上可以使得较大范围内的卫星导航信息接收设置对该导航欺骗源免疫。本发明中的技术方案根据已经部署的基站，通过多个基站联合采集和分析卫星导航信息，鉴别出导航欺骗源并对其定位。同时，无需专门研发和布置特定的导航欺骗源的分析定位设备，依托现有的基站即可实现，具有经济和易于实施的有益效果。
在一个实施例中，如图2所示，步骤S12包括如下步骤S21-S22：
在步骤S21中，对至少四个所述卫星导航信息进行定位解算；
在步骤S22中，若所述至少四个所述卫星导航信息的定位解算不收敛，则重新选择至少四个卫星导航信息进行定位解算，直至定位解算收敛或遍历完所有的卫星导航信息。
在一个实施例中，对一个目标进行定位，需要至少四个卫星导航源发出的卫星导航信息。若基站接收到的至少四个卫星导航信息都是正常的卫星导航源发出的，那么对该些卫星导航信息进行分析时，定位解算一定是收敛的。若该至少四个所述卫星导航信息的定位解算不收敛，则证明其中一定存在至少一个导航欺骗源发出的虚假的卫星导航信息。此时，需要重新选择至少四个卫星导航信息进行定位解算，直至定位解算收敛或遍历完所有的卫星导航信息。
例如，假定当前共有A、B、C和D四个基站，各个基站收到的卫星编号为2、6、7、8、9、10、24和31发出的卫星导航信息，其中卫星编号为2、6、7、8和10是真实的卫星导航信息，卫星编号为9、24和31是导航欺骗源。卫星编号为9的导航欺骗源发出的卫星电话信息的载噪比高于正常卫星导航信息的接收范围，卫星编号为24、31的卫星导航信息的载噪比在正常卫星导航信息的接收范围以内的。
基站A通过功率检测方法发现卫星编号为9的卫星导航信息的载噪比明显高于正常卫星导航信息的接收范围，直接将卫星编号为9确认为导航欺骗源。
基站B通过卫星编号为7、8、10和24的卫星导航信息进行定位解算，发现定位解算不收敛。基站B重新选择卫星编号为2、6、7、8、10和31的卫星导航信息进行定位解算，发现定位解算依然不收敛。基站B再次重新选择卫星编号为2、6、7和8的卫星导航信息进行定位解算，发现定位解算收敛，进而获取卫星导航信息中该基站的位置、时间和速度三个方面的具体信息。
在一个实施例中，如图3所示，步骤S13包括如下步骤S31-S32：
在步骤S31中，对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，所述卫星导航信息包含导航基站绝对位置、导航时间和导航测速中的任一者或多者；
在步骤S32中，若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速都通过了合理性检测，则将所述至少四个所述卫星导航信息标记为真实卫星导航信息。
在一个实施例中，对于通过了定位解算的至少四个卫星导航信息，基站通过对该些卫星导航信息进行分析，可以得到该基站的导航基站绝对位置、导航时间和导航测速。而基站本身的绝对位置信息是已知的，基站配备外部自守时电路(晶振、原子钟)，可提供自守时时间信息。基站是固定建筑，即基站本身是静止的，不存在移动速度。通过对比该导航基站绝对位置和该绝对位置信息、导航时间和自守时时间信息、导航测速和静止，即该基站的位置、时间和速度三个方面的比较，可判断出该些卫星导航信息是否为真伪。当该基站的位置、时间和速度三个方面的对比结果都小于各自的预设的门限，即通过了合理性检测，则标记该些卫星导航信息为真实卫星导航信息。
例如，依据上一个实施例中的例子，基站B再次重新选择卫星编号为2、6、7和8的卫星导航信息进行定位解算，发现定位解算收敛，进而获取卫星导航信息中该基站的位置、时间和速度三个方面的具体信息。基站B通过获取卫星编号为2、6、7和8的卫星导航信息中的导航基站绝对位置、导航时间和导航测速，再结合基站B自身已知的绝对位置信息和自守时时间信息，已经众所周知基站是固定不动的，其移动速度为0。经过比较，可计算出基站B在位置、时间和速度三个方面的差值都小于各自的预设的门限，即通过了合理性检测，标记卫星编号为2、6、7和8的卫星导航信息为真实卫星导航信息。
在一个实施例中，如图4所示，步骤S31包括如下步骤S41-S46：
在步骤S41中，逐一选择一个待进行合理性检测的卫星导航信息和至少四个所述真实卫星导航信息，进行合理性检测；
在步骤S42中，获取所述基站的固有信息，所述固有信息包括绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者；
在步骤S43中，计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的欧氏距离门限；
在步骤S44中，计算所述导航时间和自守时时间的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的时间门限；
在步骤S45中，判断所述导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限；
在步骤S46中，若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速中的任一者或多者未通过合理性检测，则确认所述待进行合理性检测的卫星导航信息是从导航欺骗源发出的。
在一个实施例中，逐一从剩余的卫星导航信息中随机选择出一个待进行合理性检测的卫星导航信息，再结合之前确定出的至少四个真实卫星导航信息，一起进行合理性检测。在进行合理性检测之前，仍需要将该待进行合理性检测的卫星导航信息和至少四个真实卫星导航信息，进行定位解算，在定位解算收敛的情况下，再进行合理性检测。获取该基站的固有信息，该固有信息包括绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者。计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的欧氏距离门限，不妨将该判断命名为欧氏距离判断。计算该导航时间和自守时时间的差值的绝对值，判断该绝对值是否超过预设的时间门限，不妨将该判断命名为时间判断。判断该导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限，不妨将该判断命名为测速判断。若该导航基站绝对位置、该导航时间和该导航测速中的任一者或多者未通过合理性检测，则确认该待进行合理性检测的卫星导航信息是从导航欺骗源发出的。逐一进行上述操作，直至遍历完所有可接收到的卫星导航信息。
此外，若根据基站接收到的卫星导航信息，计算出定位解算收敛且该卫星导航信息通过了合理性检测，则标记该基站为可用基站。若某一基站在所有卫星导航信息的各种组合的情况下，定位解算结果都不收敛或都无法通过合理性检测，则将该基站标记为不可用基站。定位导航欺骗源的绝对位置信息都是建立在可用基站的基础上的。
例如，依据上一个实施例中的例子，卫星编号为2、6、7和8的卫星导航信息为真实卫星导航信息，从剩余的随机选择出卫星编号为10的卫星导航信息。将卫星编号为2、6、7、8和10进行定位计算，发现定位结果收敛，接着进行合理性检测。获取基站A、B、C和D的固有信息，该固有信息包括基站A、B、C和D的绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者。根据基站A、B、C和D的绝对位置信息计算出来的各个基站之间的欧式距离，和根据基站A、B、C和D接收到的卫星编号为2、6、7、8、10的卫星导航信息计算出来的各个基站之间的导航欧式距离，并判断该欧式距离和该导航欧式距离之间的差值是否超过预设的欧式距离门限，简称上述判断为欧式距离判断。根据该基站A、B、C和D的自守时时间，和该基站A、B、C和D通过卫星编号为2、6、7、8、10的卫星导航信息获取到的导航时间，并判断该自守时时间和该导航时间之间的差值是否超过预设的时间门限，简称上述判断为时间判断。该基站A、B、C和D通过卫星编号为2、6、7、8、10的卫星导航信息获取导航测速，因为基站A、B、C和D是静止不动的，只需要判断导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限即可，简称上述判断为测速判断。卫星编号为2、6、7、8、10的卫星导航信息在欧式距离判断、时间判断和测速判断都通过了合理性检测，将新加入的卫星编号为10的卫星导航信息标记为真实卫星导航信息。
再例如，从剩余的随机选择出卫星编号选择卫星编号为24号的卫星导航信息，将卫星编号为2、6、7、8、10和24进行定位解算，发现定位结果收敛、接着进行合理性检测，卫星编号为2、6、7、8、24的卫星导航信息未通过合理性检测，则将新加入的卫星编号为24号的卫星导航信息标记为导航欺骗源。
逐一选择一个待进行合理性检测的卫星导航信息和卫星编号为2、6、7、8、10的卫星导航信息，一起进行定位解算和合理性检测，发现卫星编号为31的卫星导航信息新加入后也未通过合理性检测。故可得出结果，将通过定位解算和合理性检测的卫星编号的卫星导航信息放入一个集合中，不妨命名该集合为真实卫星导航信息集合{2、6、7、8、10}，将定位解算不收敛或未通过合理性检测的卫星编号的卫星导航信息放入一个集合中，不妨命名该集合为导航欺骗源信息集合{9、24、31}。
在一个实施例中，如图5所示，在步骤S43之前，包括如下步骤S51-S52：
在步骤S51中，通过各个基站的固有信息，获取所述各个基站的第一绝对位置信息，进而计算出各个相邻基站之间的欧氏距离；
在步骤S52中，通过各个基站接收到的卫星导航信息，获取所述各个基站的第二绝对位置信息，进而计算出各个基站之间的导航欧式距离。
在一个实施例中，各个基站的固有消息有包括了基站的绝对位置信息，为了区分，不妨将该绝对位置信息命名为第一绝对位置信息。通过各个基站的第一绝对位置信息，可计算出各个相邻基站之间的欧氏距离。同时，通过各个基站接收到的卫星导航信息，也可通过定位解算获取各个基站的绝对位置信息，为了区分，不妨将该绝对位置信息命名为第二绝对位置信息。通过各个基站的第二绝对位置信息，也可计算出各个相邻基站之间的导航欧氏距离。
例如，依据上一个实施例中的例子，通过基站A、B、C、D的固有信息，可以获取基站A、B、C、D的绝对位置信息(X1、Y1、Z1)、(X2、Y2、Z2)、(X3、Y3、Z3)、(X4、Y4、Z4)，进而通过三维坐标的欧式距离计算公式，计算出基站A、B、C、D两两之间的欧氏距离。同样的，通过基站A、B、C、D接收到的卫星导航信息，可以获取基站A、B、C、D的导航绝对位置信息(X’1、Y’1、Z’1)、(X’2、Y’2、Z’2)、(X’3、Y’3、Z’3)、(X’4、Y’4、Z’4)，进而通过三维坐标的欧式距离计算公式，计算出基站A、B、C、D两两之间的导航欧氏距离。
在一个实施例中，如图6所示，步骤S14包括如下步骤S61-S64：
在步骤S61中，选取至少四个基站，所述至少四个基站可接收到相同的导航欺骗源发出的卫星导航信息；
在步骤S62中，获取所述至少四个基站中的各个基站的导航时间，以所述至少四个基站中的任一基站的导航时间为所述至少四个基站的基准时间；
在步骤S63中，确认所述至少四个基站中的各个基站在所述基准时间接收到的卫星导航信息，查询各个所述卫星导航信息各自对应的发射时间；
在步骤S64中，根据所述至少四个基站中的各个基站的所述绝对位置信息、所述基准时间和所述发射时间，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
在一个实施例中，选取可接收到同一个导航欺骗源发出的卫星导航信息的多个基站，该多个基站的数量为四个及四个以上。以某一个基站接收到的真实卫星导航信息中的导航时间为基准时间，将其余基站的导航时间都设置为该基准时间。在该基准时间，确认各个基站接收到的卫星导航信息，并查询各个基站接收到的卫星导航信息对应的发射时间。然后，根据各个基站本身的绝对位置信息、该基准时间和该发射时间，建立一个关于欧氏距离的等式。每一个基站都可以建立一个关于欧式距离的等式，那么就可以建立包含至少四个等式的方程组。通过对该方程组求解，可解析出该导航欺骗源的绝对位置信息。
例如，依据上一个实施例中的例子，选择基站A、B、C、D，以基站A为主基站。该些基站A、B、C、D可同时接收到卫星编号为24的导航欺骗源发出的卫星导航信息。通过基站A、B、C、D也可同时接收到卫星编号为{2、6、7、8、10}发出的真实卫星导航信息，通过对真实卫星导航信息的定位解算，可得到导航时间。以基站A的导航时间t0为基准时间，将基站B、C、D的导航时间都设置为t0。在该导航时间t0，确认基站A、B、C、D接收到卫星编号为24的卫星导航信息，并查询基站A、B、C、D接收到的该卫星导航信息对应的发射时间{t1、t2、t3、t4}。根据基站A、B、C、D的绝对位置信息{PA(1)、PA(2)、PA(3)、PA(4)}，基准时间t0，基站A、B、C、D的发射时间{t1、t2、t3、t4}来分析出导航欺骗源的绝对位置信息。
在一个实施例中，如图7所示，步骤S64包括如下步骤S71-S74：
在步骤S71中，做所述至少四个基站各自的差值与光速的乘积，得到所述至少四个基站各自的信号传输距离，所述差值为至少四个基站各自的所述发射时间和所述检测时刻的差值；
在步骤S72中，做***时差与光速的乘积，得到所述至少四个基站的时差距离，所述***时差为所述基站与所述导航欺骗源之间的时差；
在步骤S73中，将所述信号传输距离和所述时差距离相加，相加的和值等价于所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离；
在步骤S74中，根据所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离和所述基站的绝对位置信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
在一个实施例中，选择出可接收到共同的导航欺骗源的卫星导航信息的多个基站，该多个基站的数量为至少四个。卫星导航信号的传输速度等于光速，先计算出各个基站的发射时间和基准时间之间的差值，再计算出该差值与光速的乘积，就可得出该至少四个基站各自的信号传输距离。
因基站和导航欺骗源之间存在未知的***时差，还需要排除***时差带来的影响。故需要计算出***时差和光速的乘积，该乘积就是时差距离。
在经过上述步骤后，将该信号传输距离和所述时差距离相加，就可以得出基站与导航欺骗源之间的欧氏距离了。
基站本身的绝对位置信息是已知的，在获知基站与导航欺骗源之间的欧氏距离之后，就可以解析出导航欺骗源的绝对位置信息了。
具体可按照如下的公式(1)，对导航欺骗源的绝对位置信息进行解析。
其中，Ps表示该导航欺骗源的绝对位置信息，PA(i)表示各个该基站的绝对位置信息，||Ps-PA(i)||表示该导航欺骗源与第i个该基站之间欧式距离，τ表示该导航欺骗源与该基站之间的未知时间差，c表示光速，t0表示检测时刻，ti表示发射时间。在公式(1)中，PA(i)、t0和ti三者都是已知的，τ和Ps是未知的，其中Ps包括三维的位置数值。故只要N的数值大于等于4，该公式(1)一定可以求解，即可求得τ的具体数值和Ps的具体的三维的位置数值。此外，当导航欺骗源的数量为多个时，可逐一的采用本实施例中的技术方案，分析出多个导航欺骗源的相对位置信息。
在一个实施例中，图8是根据一示例性实施例示出的一种定位导航欺骗源的装置框图。如图8所示，该装置包括获取模块81、定位模块82、分析模块83和解析模块84。
该获取模块81，用于获取基站接收到的卫星导航信息；
该定位模块82，用于对所述卫星导航信息进行定位解算；
该分析模块83，用于对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；
该解析模块84，用于根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
图9为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行如下方法：获取基站接收到的卫星导航信息；对所述卫星导航信息进行定位解算；对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：获取基站接收到的卫星导航信息；对所述卫星导航信息进行定位解算；对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种定位导航欺骗源的方法，其特征在于，包括：
获取基站接收到的卫星导航信息；
对所述卫星导航信息进行定位解算；
对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源；
根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息；
所述对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，包括：
对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，所述卫星导航信息包含导航基站绝对位置、导航时间和导航测速中的任一者或多者；
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速都通过了合理性检测，则将所述至少四个所述卫星导航信息标记为真实卫星导航信息；
所述对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源，包括：
逐一选择一个待进行合理性检测的卫星导航信息和至少四个所述真实卫星导航信息，进行合理性检测；
获取所述基站的固有信息，所述固有信息包括绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者；
计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的欧氏距离门限；
计算所述导航时间和自守时时间的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的时间门限；
判断所述导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限；
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速中的任一者或多者未通过合理性检测，则确认所述待进行合理性检测的卫星导航信息是从导航欺骗源发出的。
2.根据权利要求1所述的定位导航欺骗源的方法，其特征在于，所述对所述卫星导航信息进行定位解算，包括：
对至少四个所述卫星导航信息进行定位解算；
若所述至少四个所述卫星导航信息的定位解算不收敛，则重新选择至少四个卫星导航信息进行定位解算，直至定位解算收敛或遍历完所有的卫星导航信息。
3.根据权利要求1所述的定位导航欺骗源的方法，其特征在于，所述计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值之前，包括：
通过各个基站的固有信息，获取所述各个基站的第一绝对位置信息，进而计算出各个相邻基站之间的欧氏距离；
通过各个基站接收到的卫星导航信息，获取所述各个基站的第二绝对位置信息，进而计算出各个基站之间的导航欧式距离。
4.根据权利要求1所述的定位导航欺骗源的方法，其特征在于，所述根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息，包括：
选取至少四个基站，所述至少四个基站可接收到相同的导航欺骗源发出的卫星导航信息；
获取所述至少四个基站中的各个基站的导航时间，以所述至少四个基站中的任一基站的导航时间为所述至少四个基站的基准时间；
确认所述至少四个基站中的各个基站在所述基准时间接收到的卫星导航信息，查询各个所述卫星导航信息各自对应的发射时间；
根据所述至少四个基站中的各个基站的所述绝对位置信息、所述基准时间和所述发射时间，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
5.根据权利要求4所述的定位导航欺骗源的方法，其特征在于，所述根据所述至少四个基站中的各个基站的所述绝对位置信息、所述基准时间和所述发射时间，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息，包括：
做所述至少四个基站各自的差值与光速的乘积，得到所述至少四个基站各自的信号传输距离，所述差值为至少四个基站各自的所述发射时间和检测时刻的差值；
做***时差与光速的乘积，得到所述至少四个基站的时差距离，所述***时差为所述基站与所述导航欺骗源之间的时差；
将所述信号传输距离和所述时差距离相加，相加的和值等价于所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离；
根据所述基站与所述导航欺骗源之间的欧氏距离和所述基站的绝对位置信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
6.一种定位导航欺骗源的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取基站接收到的卫星导航信息；
定位模块，用于对所述卫星导航信息进行定位解算；
分析模块，用于对定位解算收敛的所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源，包括：
对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，所述卫星导航信息包含导航基站绝对位置、导航时间和导航测速中的任一者或多者；
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速都通过了合理性检测，则将所述至少四个所述卫星导航信息标记为真实卫星导航信息；
所述对定位解算收敛的至少四个所述卫星导航信息进行合理性检测，分析出导航欺骗源，包括：
逐一选择一个待进行合理性检测的卫星导航信息和至少四个所述真实卫星导航信息，进行合理性检测；
获取所述基站的固有信息，所述固有信息包括绝对位置信息和自守时时间中的任一者或多者；
计算导航欧式距离和欧氏距离的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的欧氏距离门限；
计算所述导航时间和自守时时间的差值的绝对值，判断所述绝对值是否超过预设的时间门限；
判断所述导航测速的绝对值是否超过预设的静止门限；
若所述导航基站绝对位置、所述导航时间和所述导航测速中的任一者或多者未通过合理性检测，则确认所述待进行合理性检测的卫星导航信息是从导航欺骗源发出的；
解析模块，用于根据所述基站的绝对位置信息和所述导航欺骗源的卫星导航信息，解析出所述导航欺骗源的绝对位置信息。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1至5任一项所述定位导航欺骗源的方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述定位导航欺骗源的方法的步骤。
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