[发明专利]GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试系统及方法

权利要求书

1.GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试系统，其特征在于，包括：无人驾驶测试车辆、光栅传感器、GPS信号发生器、IMU传感器和测试服务器；

所述光栅传感器安装在无人驾驶测试车辆行驶路径上的设定参考点位置，所述GPS信号发生器和IMU传感器均设置在无人驾驶测试车辆上，所述测试服务器与GPS信号发生器、IMU传感器和光栅传感器分别通信；

所述测试系统还包括测试场地，所述测试场地设置GPS欺骗信息路段；

无人驾驶测试车辆进入GPS欺骗信息路段时，所述测试服务器通过GPS信号发生器向无人驾驶测试车辆发送GPS欺骗信息；无人驾驶车辆的真实定位数据则通过IMU和光栅标定数据测量，通过IMU传感器实时计算被测车辆的实际位置偏差，根据位置偏差与设定阈值的差值作为评价存在GPS数据欺骗时无人驾驶车辆定位安全性能的依据；

所述GPS欺骗信息通过无人驾驶车辆增量位置信息与欺骗位置信息合成，其合成公式如下：

L_GPS＝L_{VirtualAddress}+L_random+L_Δ；

上述公式中，L_GPS为GPS发生器发送的欺骗信息；L_{VirtualAddress}为无人驾驶车辆测试路径起点的虚假地理位置；L_random为无人驾驶车辆测试中GPS欺骗位置的随机增量；L_Δ为测试服务器对无人驾驶车辆的轨迹推算增量。

2.如权利要求1所述的GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试系统，其特征在于，所述系统还包括GPS信号定位设备，通过所示GPS信号定位设备对所述参考点位置进行定位。

3.如权利要求1所述的GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试系统，其特征在于，所述测试服务器与GPS信号发生器、IMU传感器和光栅传感器直接通过无线方式进行通信。

4.GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试方法，其特征在于，包括：

在无人驾驶测试车辆行驶路径中选定若干参考点，并在参考点位置安装光栅传感器；对上述参考点位置进行定位；

预先设定无人驾驶测试车辆的行进轨迹；

在测试场地设置GPS欺骗信息路段，无人驾驶测试车辆进入GPS欺骗信息路段时，由测试服务器通过GPS信号发生器向无人驾驶测试车辆发送GPS欺骗信息；无人驾驶汽车接受到GPS欺骗信息后，根据GPS欺骗信息进行位置定位，并计算与预先设定的行进轨迹之间的误差，根据误差校正行进线路；

测试服务器根据IMU传感器的数据实时推算无人驾驶车辆的位置点，并求取该位置点到预先设定的行进轨迹的最小距离；

将得到的最小距离与设定阈值进行比较，如果最小距离小于设定阈值，则判断测试通过，否则，测试不通过；

所述GPS欺骗信息通过无人驾驶车辆增量位置信息与欺骗位置信息合成，其合成公式如下：

L_GPS＝L_{VirtualAddress}+L_random+L_Δ；

上述公式中，L_GPS为GPS发生器发送的欺骗信息；L_{VirtualAddress}为无人驾驶车辆测试路径起点的虚假地理位置；L_random为无人驾驶车辆测试中GPS欺骗位置的随机增量；L_Δ为测试服务器对无人驾驶车辆的轨迹推算增量。

5.如权利要求4所述的GPS欺骗时无人驾驶车辆定位安全测试方法，其特征在于，所述求取该位置点到预先设定的行进轨迹的最小距离，具体为：

自开始向无人驾驶测试车辆发送GPS欺骗信息开始，直至测试结束期间，测试服务器实时推算无人驾驶车辆的位置点，并求取位置点与预设行进轨迹的最小距离；

如果得到的最小距离始终小于设定阈值，则判定测试通过，否则不通过。