[发明专利]一种导航时间欺骗干扰方法和装置

说明书

本发明提供一种导航时间欺骗干扰方法和装置，方法包括如下步骤：接收真实卫星信号，并根据其得到卫星1PPS信号、星历信息、UTC时间和欺骗干扰装置的位置坐标，预估或者事先测量出被欺骗干扰的接收机的位置坐标；控制时钟生成本地1PPS信号，并将其与卫星1PPS信号同步；根据UTC时间、本地1PPS信号等仿真生成射频信号并将其发射出去；逐渐延迟本地1PPS信号，直到设定的时间拉偏值为拉偏目标值，以此时间拉偏值为准持续仿真发射欺骗导航射频信号。本发明逐渐拉偏欺骗导航信号授时时间，解决由于对欺骗时间步进拉偏太大而容易被待欺骗的授时终端检测出而导致欺骗效果不佳问题。

技术领域

本发明属于导航时间欺骗干扰控制技术领域，具体涉及一种导航时间欺骗干扰方法和装置。

技术背景

随着社会经济的发展，高精度时间频率基准已经成为通信、电力、银行、证券、税收、工业、商务等领域重要的基础保障条件之一。在卫星导航系统广泛应用之前，要实现广大区域内的高精度时间同步是件非常复杂的工作，需要借助原子钟以及远距离通信系统的辅助。而卫星导航系统的出现，使得全球范围内的高精度时间同步变得更加容易，授时型用户机是实现该项功能的主要手段。

在未来的智能电网中，为了实现对电网状态的实时高精度监测，必须依赖同步相量测量装置PMU(Phasor Measurement Unit)设备。在智能电网中的广泛分布着PMU，它们之间必须保持精确的时间同步(1μs)才能提供全网精确的运行态势图。而目前PMU之间的时统手段主要依赖于卫星导航授时，但是导航信号极易受到欺骗攻击。业界已有学者在墨西哥针对PMU进行授时欺骗攻击，攻击前后1PPS及测量相量值出现偏差，导致电网控制部门发出错误的指令。

为了保证电网通讯的安全性，需要对接收机增加干扰防护措施，由于电网授时接收机基本上已经部署到位，因此最好的措施是在接收天线和授时接收机之间增加一个保护产品，在有干扰时检测到干扰并告警，更进一步可以提供抗干扰措施。这方面国外有的公司已经推出了产品：美国的MicroSemi公司推出的BlueSky GNSS Firewall产品和Orolia公司的ThreaterBlocker产品能够检测出压制/欺骗干扰并告警，后者还可以对干扰进行抑制。

无论是电力行业采购或者自研此类产品，或者仅仅是进行时间欺骗演示，都需要一套能够对导航时间进行欺骗攻击的装置，可以用来检验此类产品工作是否正常或者用于授时时间欺骗攻防演示。电力授时通常采用民用授时型接收机和本地时钟守时两种方式工作，起到互相备份的效果。如果欺骗攻击装置发射的欺骗信号时间拉偏步进太大，很容易被授时型接收机识别到欺骗攻击，授时就会切换到本地时钟，无法达到欺骗的效果。

发明内容

本发明提供一种导航时间欺骗干扰方法，可以步进10ns逐渐拉偏导航时间，用于解决由于对欺骗信号时间拉偏步进太大而无法有效进行授时时间欺骗干扰的问题；为解决该技术问题，本发明还提供了一种导航时间欺骗干扰装置。

一种导航时间欺骗干扰方法，该方法包括如下步骤：

(1)接收真实的对天卫星信号，输出与UTC时间同步的卫星1PPS信号、UTC时间、星历信息，本地位置坐标；

(2)根据本地位置坐标估计被欺骗干扰的授时终端的位置坐标，或者事先测量出被欺骗干扰的授时终端的位置坐标；

(3)控制时钟生成本地1PPS信号，并将本地1PPS信号与卫星1PPS信号同步；

(4)根据UTC时间、被欺骗干扰的授时终端的本地位置坐标、星历信息和本地1PPS信号仿真生成导航欺骗射频信号并将其发射出去；

(5)以设定步进逐渐延迟本地1PPS信号，直到设定的时间拉偏值为拉偏目标值，然后以此时间拉偏值为准持续仿真发射欺骗导航射频信号。

进一步的，所述步骤(1)中所述卫星信号为GPS L1信号或北斗B1信号。