基于制造技術

本公開實施例中提供了一種基于

【技術實現步驟摘要】
基于DBSCAN聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法


[0001]本公開實施例涉及數據處理
，尤其涉及一種基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法
。

技術介紹

[0002]GNSS
接收機應用于車載領域，可以為車輛提供高精度的位置信息，但是由于
GNSS
民用信號本身的特點，包括其公開的信號接口以及較弱的信號強度，都使得真實信號容易受到偽造的欺騙信號的干擾，從而導致
GNSS
接收機被誘導得到錯誤的位置結果，這在車載領域容易引發事故或者其他非預期的結果
。
傳統雙
/
多天線抗欺騙方法通常需要預先知道天線的基線矢量，部分方法是通過位置已知的靜止天線計算得到，這類方法無法滿足動態車載應用場景的需求
。
部分方法基于慣導獲取車輛的姿態信息以及基線長度信息，進而計算得到實時的動態基線矢量，然而在實際應用中，慣導在未進行初始化對準完成前，精度較差，無法準確估計基線矢量，這種情形下，借助慣導計算基線的方法無法生效
。
[0003]可見，亟需一種無需獲取天線基線矢量信息卻能夠有效檢測出欺騙信號的抗欺騙檢測方法
。

技術實現思路

[0004]有鑒于此，本公開實施例提供一種基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法，至少部分解決現有技術中存在檢測效率和適用性較差的問題
。
[0005]本公開實施例提供了一種基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法，包括：
[0006]步驟1，標定連接天線的接收機的兩個射頻前端的硬件通道時延，并標定兩根連接天線的射頻線纜的時延；
[0007]步驟2，計算每個衛星的載波相位單差測量值；
[0008]步驟3，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延以及整數部分，得到載波相位單差殘差；
[0009]步驟4，將載波相位單差殘差進行多歷元累積，得到多歷元累積平均殘差；
[0010]步驟5，基于多歷元累積平均殘差的統計特性，使用
DBSCAN
聚類算法識別殘差聚集的衛星；
[0011]步驟6，對聚集衛星數進行門限檢驗，將聚集衛星數大于閾值的信號標記為欺騙信號，并標記聚集衛星為欺騙衛星
。
[0012]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述步驟3具體包括：
[0013]當不存在欺騙干擾信號時，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延的表達式為其中，表示單差模糊度，其值為整數，
bcos(
α
i
)
表示基線矢量在視線矢量上的投影長度，
α
i
表示真實信號衛星視線矢量
與基線矢量的夾角，
ε
real
表示真實信號測量誤差；
[0014]當存在欺騙干擾信號時，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延的表達式為其中，
α
spoof
表示欺騙信號衛星視線矢量與基線矢量的夾角，
ε
spoof
表示欺騙信號測量誤差
。
[0015]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述載波相位單差殘差的計算公式為其中，表示載波相位單差測量值，
i
表示衛星號，
u
表示主天線，
r
表示從天線，
Δ
t
表示硬件通道時延和射頻線纜時延
。
[0016]根據本公開實施例的一種具體實現方式，所述多歷元累積平均殘差的表達式為其中，
n
為歷元累積數
。
[0017]本公開實施例中的基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方案，包括：步驟1，標定連接天線的接收機的兩個射頻前端的硬件通道時延，并標定兩根連接天線的射頻線纜的時延；步驟2，計算每顆衛星的載波相位單差測量值；步驟3，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延以及整數部分，得到載波相位單差殘差；步驟4，將載波相位單差殘差進行多歷元累積，得到多歷元累積平均殘差；步驟5，基于多歷元累積平均殘差的統計特性，使用
DBSCAN
聚類算法識別殘差聚集的衛星；步驟6，對聚集衛星數進行門限檢驗，將聚集衛星數大于閾值的信號標記為欺騙信號，并標記聚集衛星為欺騙衛星
。
[0018]本公開實施例的有益效果為：通過本公開的方案，基于雙天線在接收欺騙信號時不同星之間單差載波相位測量值相近的固有特征，使用
DBSCAN
聚類方法識別這一特征，能夠有效檢測欺騙信號并剔除受影響的衛星，無需獲取雙天線的基線矢量信息就可以進行欺騙檢測，提高了檢測效率和適應性
。
附圖說明
[0019]為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖
。
[0020]圖1為本公開實施例提供的一種基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法的流程示意圖
。
具體實施方式
[0021]下面結合附圖對本公開實施例進行詳細描述
。
[0022]以下通過特定的具體實例說明本公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本公開的其他優點與功效
。
顯然，所描述的實施例僅僅是本公開一部分實施例，而不是全部的實施例
。
本公開還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本公開的精神下進行各種修飾或改變
。
需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合
。
基于本公開中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下
所獲得的所有其他實施例，都屬于本公開保護的范圍
。
[0023]需要說明的是，下文描述在所附權利要求書的范圍內的實施例的各種方面
。
應顯而易見，本文中所描述的方面可體現于廣泛多種形式中，且本文中所描述的任何特定結構及
/
或功能僅為說明性的
。
基于本公開，所屬領域的技術人員應了解，本文中所描述的一個方面可與任何其它方面獨立地實施，且可以各種方式組合這些方面中的兩者或兩者以上
。
舉例來說，可使用本文中所闡述的任何數目個方面來實施設備及
/
或實踐方法
。
另外，可使用除了本本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種基于
DBSCAN
聚類算法的雙天線載波相位抗欺騙檢測方法，其特征在于，包括：步驟1，標定連接天線的接收機的兩個射頻前端的硬件通道時延，并標定兩根連接天線的射頻線纜的時延；步驟2，計算每顆衛星的載波相位單差測量值；步驟3，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延以及整數部分，得到載波相位單差殘差；步驟4，將載波相位單差殘差進行多歷元累積，得到多歷元累積平均殘差；步驟5，基于多歷元累積平均殘差的統計特性，使用
DBSCAN
聚類算法識別殘差聚集的衛星；步驟6，對聚集衛星數進行門限檢驗，將聚集衛星數大于閾值的信號標記為欺騙信號，并標記聚集衛星為欺騙衛星
。2.
根據權利要求1所述的方法，其特征在于
,
所述步驟3具體包括：當不存在欺騙干擾信號時，將載波相位單差測量值扣除硬件通道時延
、
射頻線纜時延的表達式為其中，表示單差模糊度，其值為整數，
bcos(
α
i
)
表示基線矢量在視線矢量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭彬，向為，劉寄奴，索光運，王東會，
申請(專利權)人：湖南北云科技有限公司，
類型：發明
國別省市：