耿正霖，聶俊偉，王飛雪

（國防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙410073）

0 引 言

衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的脆弱性使其深受各種干擾的影響，2001年美國交通部就評估了基礎(chǔ)交通設(shè)施中利用GPS帶來的脆弱性[1]，除此之外，通信行業(yè)、金融系統(tǒng)同樣依賴GPS的精確授時(shí)服務(wù)，這也帶來了重大的安全隱患。在對GPS的各種惡意干擾中，欺騙干擾因其不易被發(fā)現(xiàn)，隱蔽性好的特點(diǎn)受到各國專家及軍事部門的重視，逐漸成為GPS干擾的重要手段。欺騙信號(hào)相對于壓制干擾信號(hào)來說更具威脅，因?yàn)槠湓谑故芷垓_目標(biāo)產(chǎn)生錯(cuò)誤定位的同時(shí)不會(huì)引起欺騙目標(biāo)的察覺。

國外對欺騙干擾的研究起步比較早，在1995年文獻(xiàn)[2]就提出了通過檢測接收信號(hào)的信號(hào)功率、信號(hào)到達(dá)時(shí)、信號(hào)到達(dá)角和信號(hào)極化方式等特點(diǎn)，識(shí)別和剔除欺騙式干擾的方法。后續(xù)的研究文獻(xiàn)中又提出了接收機(jī)自動(dòng)完好性監(jiān)測（RAIM）技術(shù)[3]，直接重構(gòu)法和投影法[4]，基于多徑估計(jì)的欺騙干擾檢測方法[5]，絕對功率監(jiān)測[6]，信號(hào)功率變化率監(jiān)測[6]，多普勒頻移檢測[6]和殘留信號(hào)分析[6]等抗欺騙干擾方法。

對抗欺騙方法分析比較有較多文獻(xiàn)，但絕大部分文章研究的抗干擾方法只是在某種特定的欺騙干擾模式條件下提出的，并沒有針對不同的欺騙干擾類型進(jìn)行分析。將從信號(hào)生成方式和發(fā)射方式兩方面將欺騙干擾分為4類，對不同的欺騙干擾模式進(jìn)行分析介紹，比較和總結(jié)現(xiàn)有的多種抗欺騙干擾方法的適用范圍，并指出應(yīng)對不同類型干擾的抗干擾措施。

1 欺騙信號(hào)模型及基本原理

接收機(jī)的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 通用GPS接收機(jī)結(jié)構(gòu)

接收機(jī)接收到的信號(hào)可表示為

式中：Sa表示接收機(jī)接受到的真實(shí)信號(hào)；Ss表示接收到的欺騙信號(hào)；N為高斯白噪聲。若以GPS L1頻點(diǎn)C／A碼為例，到達(dá)接收機(jī)的C／A碼信號(hào)為

式中：Ac表示接收機(jī)處的C／A碼振幅；Di（t）表示第i顆衛(wèi)星的電文信息；Ci（t）表示第i顆衛(wèi)星的C／A碼；ω為L1的角頻率；φi表示第i顆衛(wèi)星L1頻率載波的初始相位。則對應(yīng)欺騙干擾信號(hào)可表示為

式中：k為功率放大系數(shù)；Δτ為為欺騙信號(hào)相對真實(shí)信號(hào)的時(shí)延；Ds，i（t）為第i顆衛(wèi)星的虛假信號(hào)所包含的星歷信息。采用轉(zhuǎn)發(fā)式生成干擾時(shí)，Ds，i（t）＝Di（t＋Δτ），而采用生成式欺騙干擾時(shí)，Ds，i（t）除電文中為固定值的數(shù)據(jù)外，均可與 Di（t）不同。

GPS通過三球交會(huì)原理求解用戶的位置信息，但實(shí)際上通過解4個(gè)非線性方程，得到用戶的三維位置坐標(biāo)及接收機(jī)鐘差。

測量4顆衛(wèi)星偽距，在忽略誤差項(xiàng)條件下得到方程

式中：ρi表示各顆衛(wèi)星信號(hào)測量偽距；si為衛(wèi)星三維坐標(biāo)；u為用戶的位置坐標(biāo)；tu為接收機(jī)時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘的偏移；c表示光速。

假設(shè)衛(wèi)星三維位置為（xi，yi，zi），i＝1，2，3，4，用戶三維位置為（xu，yu，zu）.上式可寫為

式中，i＝1，2，3，4，由此解出用戶位置和鐘差。

從用戶位置解算原理便可看出，要對用戶進(jìn)行欺騙，主要途徑有兩種：1）改變接收機(jī)對到達(dá)時(shí)間的測量值，可對信號(hào)進(jìn)行延時(shí)或生成超前信號(hào)，從而影響偽距的測量，使得解算錯(cuò)誤；2）修改衛(wèi)星信號(hào)中攜帶的星歷信息，修改導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星位置，使得解算發(fā)生錯(cuò)誤。

2 欺騙干擾模式

任何欺騙信號(hào)源都包含信號(hào)生成和發(fā)射兩部分，這也是欺騙信號(hào)源控制欺騙信號(hào)的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，決定了欺騙信號(hào)的重要特性，將為采取何種有效的抗干擾措施提供重要依據(jù)，因此，從欺騙干擾的生成和發(fā)射兩方面對其分類，并進(jìn)行相應(yīng)分析。

2.1 欺騙信號(hào)的生成方法

由分析可知，欺騙信號(hào)對目標(biāo)接收機(jī)的欺騙可以通過改變信號(hào)到達(dá)目標(biāo)接收機(jī)的時(shí)延，使其產(chǎn)生錯(cuò)誤偽距信息，造成位置及鐘差的錯(cuò)誤解算；或者通過篡改接收的導(dǎo)航電文里的衛(wèi)星位置信息，使接收機(jī)出現(xiàn)誤定位。兩種方式對干擾源有著不同的要求：篡改衛(wèi)星位置信息需知道信號(hào)的PRN碼，而改變延時(shí)并不需要。這就可將欺騙信號(hào)的生成方式分為以下兩種：轉(zhuǎn)發(fā)式干擾和生成式干擾。

2.1.1 生成式干擾

對GPS的生成式欺騙干擾就是利用自身設(shè)備而不依賴于GPS系統(tǒng)，產(chǎn)生偽造的GPS信號(hào)，通過發(fā)射機(jī)輻射到目標(biāo)接收機(jī)，使其跟蹤捕獲到干擾信號(hào)，從而得到錯(cuò)誤的偽距測量值，解算得到錯(cuò)誤的位置信息，達(dá)到欺騙目的。顯然，生成式干擾由于是自身產(chǎn)生信號(hào)，欺騙者可以自行設(shè)置信號(hào)中的導(dǎo)航電文、決定信號(hào)的發(fā)射時(shí)間，這就使得信號(hào)的發(fā)射不僅可以滯后于真實(shí)信號(hào)，還可以超前于真實(shí)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)。即可通過改變到達(dá)時(shí)延和篡改衛(wèi)星位置兩條途徑對目標(biāo)接收機(jī)實(shí)現(xiàn)欺騙。

然而，生成式欺騙就必須要求完全掌握GPS信號(hào)結(jié)構(gòu)，如偽碼結(jié)構(gòu)、導(dǎo)航電文等，對于P（Y）碼來說，除美國軍方外的個(gè)人和組織難以得到相關(guān)的技術(shù)資料，難以實(shí)現(xiàn)P（Y）碼信號(hào)的生成式欺騙干擾。因此對GPS的生成式欺騙干擾僅限于C／A碼。

2.1.2 轉(zhuǎn)發(fā)式干擾

轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾就是將通過自身天線接收真實(shí)的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)难舆t后發(fā)射出去。轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾不需要PRN碼進(jìn)行碼相關(guān)及方程解算處理，所以不受P（Y）碼加密的限制，可以應(yīng)用于對軍用信號(hào)的欺騙干擾。但相比于生成式欺騙干擾，轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙信號(hào)到達(dá)目標(biāo)接收機(jī)的時(shí)延一定大于真實(shí)信號(hào)到達(dá)目標(biāo)接收機(jī)的時(shí)延。同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾只能通過改變偽距測量值來實(shí)現(xiàn)，控制性相對較差。

2.2 欺騙信號(hào)的發(fā)射方式

欺騙干擾的實(shí)現(xiàn)難易度、干擾效果及其隱蔽性會(huì)受到其發(fā)射模式的影響，可按欺騙信號(hào)的發(fā)射方式，將其分為單天線發(fā)射和多天線發(fā)射兩種方式進(jìn)行分析。

2.2.1 單天線發(fā)射

單天線發(fā)射相對多天線發(fā)射結(jié)構(gòu)較為簡單，硬件成本較低，一般用于轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾，在信號(hào)發(fā)射之前不對接收的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離，只進(jìn)行簡單的信號(hào)接收和轉(zhuǎn)發(fā)。但通過單天線發(fā)射的欺騙信號(hào)一般是多顆衛(wèi)星信號(hào)的疊加，這樣就會(huì)使得到達(dá)目標(biāo)接收機(jī)的各衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)角度相同，便于檢測。

2.2.2 多天線發(fā)射

多天線發(fā)射即通過不同天線發(fā)射不同衛(wèi)星的欺騙信號(hào)，可以獨(dú)立調(diào)節(jié)各信號(hào)的時(shí)延，對目標(biāo)接收機(jī)解算結(jié)果的控制性較強(qiáng)，產(chǎn)生式欺騙干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾均可使用，但其對硬件的要求較高，需實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離，離散分布的天線還需要較長的鏈路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和控制，若采用無線傳輸，還面臨收發(fā)信號(hào)收發(fā)分離的問題。對于民碼信號(hào)，信號(hào)分離較為容易，但軍碼信號(hào)由于不知道其PRN碼，很難通過偽碼解擴(kuò)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分離。但文獻(xiàn)[7]中提出了一種“再生延時(shí)GPS轉(zhuǎn)發(fā)式干擾方案”，采用具有自動(dòng)跟蹤功能的大口徑反射面天線，調(diào)整其方位與俯仰角，使天線波束指向并跟蹤選定的某顆GPS衛(wèi)星，利用大口徑天線的高增益提高GPS信號(hào)的載噪比，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的分離。

上述不同的信號(hào)生成方式和發(fā)射方式相組合就構(gòu)成了欺騙干擾的4種不同模式：生成式單天線欺騙干擾，生成式多天線欺騙干擾，轉(zhuǎn)發(fā)式單天線干擾欺騙干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式多天線欺騙干擾。將針對這4種欺騙干擾模式的不同特點(diǎn)，分析現(xiàn)有的抗欺騙干擾方法對各種欺騙模式適用情況及其性能。

3 現(xiàn)有抗欺騙干擾方式

現(xiàn)有文獻(xiàn)中已提出了多種抗欺騙干擾措施，但大多數(shù)抗干擾方法是針對某種特定的欺騙干擾提出的，各種抗干擾方法有一定應(yīng)用范圍，并在對抗不同模式的欺騙干擾時(shí)的效果存在明顯的差異。針對不同的欺騙干擾模式，對可采用的相應(yīng)抗干擾方法進(jìn)行分析。

現(xiàn)有的欺騙干擾檢測方法主要有：

1）絕對功率監(jiān)測；2）信號(hào)功率變化率監(jiān)測；3）相對功率監(jiān)測；4）多普勒檢測；5）L1、L2互相關(guān)檢測；6）殘留信號(hào)分析[8－9]；7）星歷數(shù)據(jù)核實(shí)；8）雙接收機(jī)的軍碼互相關(guān)檢測[10]；9）接收機(jī)自動(dòng)完整性監(jiān)測（RAIM ）[3]；10）慣性測量單元（IMU）一致性檢測[9]；11）到達(dá)時(shí)間檢測[8－9]；12）到達(dá)角檢測[8，11]；13）電文加密[8－9，12]等。

3.1 絕對功率監(jiān)測

對接收機(jī)來說，其接收到的信號(hào)功率一般在－163dBW左右，但要使得接收機(jī)錯(cuò)誤的捕獲和跟蹤欺騙信號(hào)，欺騙信號(hào)功率必須大于真實(shí)信號(hào)，這樣可以通過設(shè)置一個(gè)合理的功率上限，限制空間的欺騙信號(hào)功率，若接收信號(hào)功率超過功率上限，便可判定為存在欺騙信號(hào)。但由于天線類型、天線姿態(tài)及其他環(huán)境因素的影響，如多徑的影響等，信號(hào)功率可能急劇變化，導(dǎo)致判決失誤。

3.2 信號(hào)功率變化率監(jiān)測

從一個(gè)點(diǎn)源發(fā)射出的射頻信號(hào)滿足下式：

式中：P為接收信號(hào)功率；r為接收機(jī)到信號(hào)源的距離；C為常數(shù)。由于真實(shí)信號(hào)傳輸距離較遠(yuǎn)，信號(hào)源與接收機(jī)的距離變化量相對兩者間的距離來說較小，不會(huì)引起接收功率的巨變。然而，欺騙信號(hào)源一般位于近地空間，其與接收機(jī)的位置變化就會(huì)產(chǎn)生相對較大的功率變化。但由于接收功率受環(huán)境例如多徑、天線姿態(tài)的影響較大，所以這種方法只用于靜態(tài)觀測。

3.3 相對功率監(jiān)測

由于衛(wèi)星發(fā)射的L1和L2頻點(diǎn)信號(hào)功率保持一定比例，現(xiàn)代化的GPS新增了L5頻點(diǎn)，但這些頻點(diǎn)信號(hào)間均保持著一定的功率比。通過檢測各頻點(diǎn)信號(hào)的相對功率，便可判決是否存在欺騙干擾。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是不受天線姿態(tài)的影響，但電離層折射可能會(huì)對不同頻率信號(hào)功率產(chǎn)生不同影響。而且，若所有頻點(diǎn)信號(hào)都進(jìn)行相同增益的加強(qiáng)，通過該方法就無法實(shí)現(xiàn)。

3.4 多普勒檢測

根據(jù)多普勒公式

接收機(jī)接收到的信號(hào)頻率與信號(hào)源和自身的相對運(yùn)動(dòng)有關(guān)，其中，vr、vs分別為信號(hào)源和接收機(jī)相對運(yùn)動(dòng)的徑向速度，當(dāng)信號(hào)源向接收機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)vs取正值，f0為信號(hào)發(fā)射頻率，f0即為接收到的信號(hào)頻率。若接收機(jī)靜止，則可寫為

當(dāng)信號(hào)源向接收機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)vs取正值。由于各顆衛(wèi)星相對于接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向不同，則接收機(jī)接收到的真實(shí)信號(hào)的頻率各不相同，則接收機(jī)接收到的各衛(wèi)星信號(hào)的頻率也不同。若采用單天線發(fā)射，就無法模擬出各衛(wèi)星信號(hào)的不同載頻。因此，為了避免多普勒檢測，每一顆衛(wèi)星都應(yīng)使用單獨(dú)的發(fā)射機(jī)。

3.5 L1／L2互相關(guān)檢測

L1／L2互相關(guān)是一種非編碼（與碼無關(guān)）技術(shù)，不需要知道擴(kuò)頻碼，其基本原理就是利用GPS L1頻點(diǎn)和L2頻點(diǎn)調(diào)制的相同的P（Y）碼，在剝離載波后，將兩頻點(diǎn)的P（Y）碼進(jìn)行互相關(guān)，通過檢測是否產(chǎn)生相關(guān)峰來判斷是否存在欺騙干擾。這種方法僅對生成式欺騙干擾有效，因?yàn)檐姶a信號(hào)是難以偽造的。而轉(zhuǎn)發(fā)式干擾并不面臨產(chǎn)生軍碼信號(hào)的問題，但要求對兩個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

3.6 殘留信號(hào)分析

文獻(xiàn)[8]提出了抑制真實(shí)信號(hào)的方法，但經(jīng)過分析，指出了完全消除真實(shí)信號(hào)很難實(shí)現(xiàn)，接收信號(hào)模型如式（1）所示。提出以下兩種殘留信號(hào)檢測方法。

3.6.1 捕獲階段的殘留信號(hào)檢測

對于一般的欺騙信號(hào)，主要是通過在信號(hào)捕獲時(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的錯(cuò)誤鎖定，即在接收機(jī)捕獲階段進(jìn)行載波多普勒－偽碼相位二維搜索時(shí)，采取提高欺騙信號(hào)功率和消除真實(shí)信號(hào)的方式，使欺騙信號(hào)產(chǎn)生比真實(shí)信號(hào)更高的相關(guān)峰，使得接收機(jī)錯(cuò)誤鎖定在欺騙信號(hào)。進(jìn)行殘留信號(hào)檢測就是通過檢測捕獲階段的載波多普勒－偽碼相位二維搜索是否存在兩個(gè)相關(guān)峰，判決是否存在欺騙干擾。

這樣可在檢測到兩個(gè)相關(guān)峰時(shí)，進(jìn)行標(biāo)記，并分別對兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行跟蹤，在后續(xù)處理中區(qū)分欺騙信號(hào)與真實(shí)信號(hào)。

3.6.2 跟蹤階段的殘留信號(hào)檢測

跟蹤階段的殘留信號(hào)檢測是在接收機(jī)鎖定真實(shí)信號(hào)時(shí)，針對較復(fù)雜的欺騙信號(hào)提出的。該欺騙信號(hào)通過事先估計(jì)接收機(jī)的真實(shí)位置，確定欺騙信號(hào)的載波多普勒和偽碼相位的變化區(qū)間，通過控制欺騙信號(hào)到達(dá)目標(biāo)接收機(jī)天線相位中心的載波多普勒和偽碼相位，使得欺騙信號(hào)的相關(guān)峰逐漸與真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰重合，此后增大欺騙信號(hào)功率，引導(dǎo)接收機(jī)鎖定到欺騙信號(hào)，再調(diào)整碼相位將接收機(jī)引導(dǎo)遠(yuǎn)離真實(shí)信號(hào)。其過程如圖2所示。

針對此類欺騙干擾，接收機(jī)可在跟蹤階段同時(shí)在跟蹤信號(hào)附近的載波多普勒／偽碼相位二維范圍內(nèi)進(jìn)行信號(hào)捕獲，檢測是否存在相關(guān)峰以確定欺騙干擾的存在與否。并通過提取欺騙信號(hào)參數(shù)進(jìn)行信號(hào)再生消除。

圖2 相關(guān)峰拖離過程示意圖

3.7 星歷數(shù)據(jù)核實(shí)

對于生成式欺騙干擾，星歷信息是自己產(chǎn)生的，與真實(shí)信號(hào)的星歷信息可能不同，能影響解算結(jié)果，即擁有更大的干擾自由度。為此，針對修改了星歷信息的欺騙信號(hào)，即生成式干擾，通過比較接收到的星歷數(shù)據(jù)如衛(wèi)星位置和已知的未被干擾的星歷數(shù)據(jù)，確定信號(hào)是否真實(shí)。但要在欺騙環(huán)境下得到真實(shí)信號(hào)是很難實(shí)現(xiàn)的。

3.8 雙接收機(jī)的軍碼互相關(guān)檢測

對單天線接收機(jī)，采用兩臺(tái)接收機(jī)：一臺(tái)未受欺騙干擾的接收機(jī)和一臺(tái)被檢測接收機(jī)，利用民碼分離兩個(gè)信號(hào)中的加密部分，并進(jìn)行互相關(guān)，如果存在較高的相關(guān)峰，則說明兩個(gè)信號(hào)中都有加密的信號(hào)，即為真實(shí)信號(hào)，若相關(guān)結(jié)果很低，則說明信號(hào)中沒有加密的（軍碼）部分，為欺騙信號(hào)。這種方法避免了預(yù)先知道加密信號(hào)PRN碼的要求，具有較強(qiáng)的魯棒性。但參考接收機(jī)和被檢測接收機(jī)之間需要建立通信鏈路。

3.9 RAIM

RAIM的基本原理即通過選取接收到的5顆衛(wèi)星信號(hào)中任意4顆解算接收機(jī)當(dāng)前位置，通過比較5次的解算結(jié)果，若存在很大差異，說明存在欺騙干擾。但這種方法只能說明干擾的存在，而不能確定欺騙信號(hào)，只有添加額外的第六顆衛(wèi)星信號(hào)，但要保證添加的衛(wèi)星信號(hào)是真實(shí)的，才能確定欺騙信號(hào)。這種方法在欺騙信號(hào)較少的時(shí)候可行，假設(shè)可見衛(wèi)星為12顆，若欺騙信號(hào)為8顆或更多衛(wèi)星信號(hào)時(shí)就無法鑒別了，即真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的數(shù)目小于或等于4顆時(shí)就無法鑒別，因?yàn)槌x中4顆真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的這一種情況外，選取衛(wèi)星信號(hào)中至少有1個(gè)虛假信號(hào)，就不會(huì)出現(xiàn)定位結(jié)果相同或相近的情況。而對于現(xiàn)有的欺騙干擾（例如單天線發(fā)射），一般都是同時(shí)欺騙所有信號(hào)。這就限制了RAIM的使用。

3.10 慣性測量單元一致性檢測

即通過在接收機(jī)上安裝慣性測量單元（IMU），利用慣導(dǎo)系統(tǒng)不受電磁信號(hào)影響的性能，實(shí)時(shí)比較GPS解算結(jié)果和IMU測量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)檢測欺騙干擾的目的。這種方法需要額外添加設(shè)備，而且IMU價(jià)格高昂，所以使得這種方法難以普及。

3.11 到達(dá)時(shí)間檢測

到達(dá)時(shí)間檢測是針對轉(zhuǎn)發(fā)式經(jīng)欺騙干擾源轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)天線的路徑相對于直達(dá)信號(hào)較長，存在明顯延遲的特點(diǎn)提出的。對于檢測出的兩路有效信號(hào)，可以通過信號(hào)到達(dá)時(shí)間來直接區(qū)分直達(dá)衛(wèi)星信號(hào)和轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾信號(hào)：即超前的信號(hào)為直達(dá)衛(wèi)星信號(hào)、滯后的信號(hào)為轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾信號(hào)。這對轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾有效，但對于生成式欺騙信號(hào)就不能采用這種方法進(jìn)行判斷。在不知干擾產(chǎn)生方式的時(shí)候，具有一定風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)受到多徑信號(hào)的影響。

3.12 到達(dá)角檢測

前文介紹了欺騙干擾的發(fā)射方式可分為單天線發(fā)射和多天線發(fā)射，但目前的欺騙干擾源大多采用單天線發(fā)射欺騙信號(hào)[8]。因此，欺騙信號(hào)所包含的各顆衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)接收機(jī)天線的方向角必定相同，而由于衛(wèi)星位置的不同分布，真實(shí)信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的方向角不會(huì)完全相同。利用這一特性，便可通過接收機(jī)多個(gè)天線對接收信號(hào)進(jìn)行到達(dá)角檢測來識(shí)別欺騙干擾。

3.13 電文加密

對電文加密是目前提出比較多的抗欺騙干擾的方法，也是公認(rèn)較好的方法，文獻(xiàn)[8]給出了一種簡單的公私鑰加密認(rèn)證方案。其原理是利用目前各系統(tǒng)在電文格式設(shè)計(jì)中均存在的預(yù)留字節(jié)，GNSS運(yùn)營機(jī)構(gòu)通過在這些預(yù)留字節(jié)上加入電文加密認(rèn)證[11]，從而使接收機(jī)可以準(zhǔn)確的區(qū)分出真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)和產(chǎn)生式欺騙干擾信號(hào)。但這樣的區(qū)分需要解碼到電文階段才能判斷是否是干擾，并且意味著整個(gè)系統(tǒng)電文的修改，這將是一個(gè)浩大的工程[13]。而且這種方法只能區(qū)分生成式欺騙干擾，而轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾將包含電文的加密認(rèn)證信息。

4 結(jié) 論

分析了現(xiàn)有各種抗欺騙干擾方法的基本原理、適用范圍及相應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)，這些方法可以大致分為基于設(shè)備本身的方法和需要添加額外設(shè)備的方法兩類。基于自身設(shè)備的方法主要通過相應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)，不需添加外設(shè)，成本較低，但大都會(huì)增加計(jì)算的復(fù)雜度，而且受信號(hào)質(zhì)量的影響較大；而添加額外設(shè)備的方法對信號(hào)質(zhì)量的要求不明顯，但成本較高，要實(shí)現(xiàn)所有接收設(shè)備的升級比較困難，較難推廣。因此，基于自身設(shè)備的欺騙干擾檢測方法更為可行?，F(xiàn)有各種基于自身設(shè)備的抗欺騙干擾方法均是依據(jù)欺騙信號(hào)在某一方面的特征提出的，而這些特征由于欺騙信號(hào)的模式不同而不同，并且某些特征很容易模擬真實(shí)信號(hào)。這就使得在不知道欺騙信號(hào)模式的情況下，很難采取有效的抗欺騙方法。也就是說并不存在某種全能的抗欺騙干擾算法能同時(shí)有效檢測或抑制所有模式的欺騙干擾。為此，要實(shí)現(xiàn)任意模式欺騙干擾的檢測或抑制，可以通過兩條途徑：1）找出任意模式的欺騙信號(hào)所共有的與真實(shí)信號(hào)的區(qū)別，就這一特征提出相應(yīng)的檢測和抑制方法；2）結(jié)合多種已有的抗欺騙干擾算法，從不同模式欺騙信號(hào)所具備的特征對其進(jìn)行檢測，便可有效確定欺騙信號(hào)存在與否。對于第一種方法，研究難度較大，周期相對較長，適于長期研究；而第二種方法各種現(xiàn)有抗欺騙技術(shù)相對成熟，實(shí)現(xiàn)較為容易，所以多種抗欺騙方法的聯(lián)合使用或?qū)⒊蔀槎唐趦?nèi)抵御欺騙干擾的重要手段。

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