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基于PCS与Ratio融合的GNSS欺骗检测方法研究

赵慎 胡勇 李世玲 夏意

赵慎, 胡勇, 李世玲, 夏意. 基于PCS与Ratio融合的GNSS欺骗检测方法研究[J]. 全球定位系统, 2024, 49(4): 99-106. doi: 10.12265/j.gnss.2023234
引用本文: 赵慎, 胡勇, 李世玲, 夏意. 基于PCS与Ratio融合的GNSS欺骗检测方法研究[J]. 全球定位系统, 2024, 49(4): 99-106. doi: 10.12265/j.gnss.2023234
ZHAO Shen, HU Yong, LI Shiling, XIA Yi. Research on GNSS spoof detection method based on PCS combined with Ratio[J]. GNSS World of China, 2024, 49(4): 99-106. doi: 10.12265/j.gnss.2023234
Citation: ZHAO Shen, HU Yong, LI Shiling, XIA Yi. Research on GNSS spoof detection method based on PCS combined with Ratio[J]. GNSS World of China, 2024, 49(4): 99-106. doi: 10.12265/j.gnss.2023234

基于PCS与Ratio融合的GNSS欺骗检测方法研究

doi: 10.12265/j.gnss.2023234
基金项目: 国家自然科学基金(61976088); 湖南省自然科学基金(2024JJ9188); 湖南省重点研发计划(2024AQ2033); 湖南省教育厅科学研究重点研究项目(23A0464);湖南省研究生科研创新项目(QL20230271)
详细信息
    作者简介:

    赵慎:(1983—),男,博士,讲师,研究方向为导航时空信息安全. E-mail:zhaoshen_nudt@163.com

    胡勇:(1996—),男,硕士研究生,研究方向为全球卫星导航系统(GNSS)信息安全. E-mail:1106641812@qq.com

    李世玲:(1991—),女,博士,讲师,研究方向为多智能体分布式优化. E-mail:lishilingjjwai@163.com

    夏意:(1988—),女,硕士,工程师,研究方向为导航信息处理与仪器设计. E-mail: 278616669@qq.com

    通信作者:

    夏 意E-mail: 278616669@qq.com

  • 中图分类号: P228.4;TN967.1

Research on GNSS spoof detection method based on PCS combined with Ratio

  • 摘要: 针对功率监测与信号质量监测(signal quality monitoring,SQM)融合(power combined with SQM,PCS)的欺骗检测算法的检测性能在牵引阶段波动性大的问题,提出一种基于PCS与Ratio融合(PCSR)的欺骗检测算法,以改善检测性能. PCSR算法的融合过程使用加权因子将处理后的PCS与Ratio两者的幅值进行线性加权,并通过改变加权因子调整PCS和Ratio对PCSR的贡献. 实验使用美国德克萨斯大学奥斯汀分校的欺骗测试数据集(texas spoofing test battery,TEXBAT)的场景4(data scenario 4,DS4)数据集,比较并分析PCS、Ratio和PCSR算法的欺骗检测性能. 实验结果表明: PCSR具有更高检测概率、检测精度、更好的即时性和稳健性以及更宽检测范围. 提出的PCSR算法兼顾PCS和Ratio两种算法的优点,拥有更优的欺骗检测性能.

     

  • 图  1  PCSR检测量输出分布

    图  2  滑动检测概率Pd示意图

    图  3  场景4示意图

    图  4  PCSR检测量流程图

    图  5  PCS、Ratio和PCSR检测量随时间变化趋势图

    图  6  PCSR第一次跳变放大图

    图  7  检测概率对比

    图  8  二元判决对比

    图  9  判决为欺骗的数目随$\gamma$变化

    图  10  ROC曲线对比

    图  11  PRN6、PRN7和PRN13 ROC曲线对比

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  • 收稿日期:  2023-12-21
  • 网络出版日期:  2024-07-08

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