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1、24航天電子對(duì)抗第30卷第6期0引言GPS生成式欺騙干擾關(guān)鍵技術(shù)馬克1’2，孫迅2”，聶裕平2’3(1．中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究生院，北京100076；2．北京遙測(cè)技術(shù)研究所，北京100076；3．衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用國(guó)家工程研究中心，北京100076)摘要：衛(wèi)星導(dǎo)航生成式欺騙干擾通過(guò)發(fā)播偽造的導(dǎo)航信號(hào)，誘使目標(biāo)區(qū)域內(nèi)接收機(jī)捕獲、跟蹤該欺騙信號(hào)，從而使接收機(jī)解算出錯(cuò)誤的位置、時(shí)間信息。欺騙干擾信號(hào)高度仿真衛(wèi)星信號(hào)，功率遠(yuǎn)低于噪聲，目前抗干擾方法均無(wú)法有效識(shí)別、抑制，是一種有效的干擾方式。研究了衛(wèi)星導(dǎo)航生成式欺騙所需的關(guān)鍵
2、技術(shù)，介紹了較為成熟的反饋式欺騙干擾源設(shè)計(jì)方案，討論了欺騙干擾有效實(shí)施的方法。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星導(dǎo)航；生成式欺騙干擾；關(guān)鍵技術(shù)；實(shí)施方法中圖分類號(hào)：TN972+．3：TN967．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AResearchonkeytechnologiesofGPSgeneratedspoofingMaKel一，SunXun2”，NieYupin92，3(1．GraduateSch001，ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology，Beijing100076，China；2．BeijingResear
3、chInstituteofTelemetry，Beijing100076，China；3．NationalEnginee“ngResearchCenterofSatelliteNavigation，Beijing100076，China)Abstract：GNssspooferbroadcastforgerynavigationsignalstomakevictimreceiversacquire，trackingandobtainwrongpositionandtimingsolutions．Spoofingsi
4、gnalcannotbedetectedandremovedbyexcitinganti—jammingalgorithmsforthehighsimilaritywithauthsignaland10wpower．Thekeytechn0109iesofgeneratedspoofingarestudied，areceiver—spooferGNSSspoofingstructureisintroduced，thentheprinciplesofasuccessfullyspoofingjammingaredis
5、cussed．KeywoI’ds：GNSSreceiver；generatedspoofing；keytechnology；spoofingprinciple欺騙式干擾通過(guò)發(fā)播偽造的導(dǎo)航欺騙信號(hào)，誘導(dǎo)接收機(jī)捕獲、跟蹤該欺騙信號(hào)，使接收機(jī)解算出錯(cuò)誤位置、時(shí)間信息[1]。GPS導(dǎo)航信號(hào)功率極低、且其體制公開(kāi)、導(dǎo)航信息具有良好的可預(yù)測(cè)性和穩(wěn)定性比]，這些特點(diǎn)使得干擾方可以輕易偽造導(dǎo)航信號(hào)，發(fā)動(dòng)欺騙干擾。欺騙干擾信號(hào)高度仿真衛(wèi)星信號(hào)，且其功率低于噪聲功率，目前的抗干擾算法均無(wú)法有效識(shí)別、抑制，戰(zhàn)時(shí)對(duì)GNSS系統(tǒng)進(jìn)行小代價(jià)攻
6、擊便可顯著降低敵方衛(wèi)星導(dǎo)航裝備作戰(zhàn)效能。2012年，美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校的Todd帶領(lǐng)自己的研究團(tuán)隊(duì)成功進(jìn)行了對(duì)大型游輪、無(wú)人直升機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的劫持試驗(yàn)。同收稿日期：2014—09—20；2014—10一27修回。作者簡(jiǎn)介：馬克(1989一)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楹教煨l(wèi)星導(dǎo)航及擴(kuò)頻通信。年，美國(guó)海軍辦公室授予羅克韋爾柯林斯公司一項(xiàng)GPS干擾和欺騙檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)合同。本文研究總結(jié)了生成式欺騙干擾關(guān)鍵技術(shù)，介紹了目前較為成熟的反饋式欺騙干擾設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并討論了欺騙干擾有效實(shí)施的原則。1導(dǎo)航欺騙干擾關(guān)鍵技術(shù)
7、生成式欺騙干擾主要針對(duì)民碼接收機(jī)，干擾設(shè)備根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)ICD文件生成欺騙信號(hào)，較壓制式干擾隱蔽性更好，效率更高，危害性更大。GNSS系統(tǒng)采用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)和接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)[3](RAIM)使得接收機(jī)具有一定的抗欺騙干擾能力，因此在一次成功的欺騙干擾中，需要解決衛(wèi)星信號(hào)偽造、合理欺騙偽距構(gòu)造、捕獲、跟蹤環(huán)路侵入等關(guān)鍵技術(shù)。1．1衛(wèi)星信號(hào)偽造GPSL1信號(hào)可以表示為：SLl(￡)一AC(￡一r)D(￡)cos(∞L1￡+釓1)(1)2014(6)馬克，等：GPS生成式欺騙干擾關(guān)鍵技術(shù)25式中，A表示C／A碼信
8、號(hào)幅值，C(￡一r)表示C／A碼及初始相位，D(￡)為導(dǎo)航數(shù)據(jù)。衛(wèi)星信號(hào)偽造可分為導(dǎo)航數(shù)據(jù)偽造及C／A碼調(diào)制方式偽造。導(dǎo)航信息D(t)具有良好的可預(yù)測(cè)性與穩(wěn)定性，接收機(jī)接收完整的導(dǎo)航信息需12．5min，但接收本衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)只需不到1min，且接收到的歷書(shū)數(shù)據(jù)在2h內(nèi)可完美預(yù)測(cè)。因此，干擾設(shè)備具有充分時(shí)間偽造基于真實(shí)星座信息的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星時(shí)鐘修
