[发明专利]基于超宽带辅助的列车卫星定位欺骗干扰检测方法

说明书

本发明提供了一种基于超宽带辅助的列车卫星定位欺骗干扰检测方法。该方法可以通过车载干扰检测系统获取超宽带定位信息，对轮轴传感器定位进行修正，得到参考定位数据；通过轨道参考误差统计检测，确定候选干扰检测时段；根据候选干扰检测时段确定前序检测时段，检测各卫星通道中的信噪比衰落恢复事件，确定目标检测时段；计算目标检测时段内可视卫星的参考观测量，对卫星定位终端观测量进行一致性检验，根据检验结果确定发生欺骗干扰的时间与区段。本发明利用超宽带定位技术，为确定铁路线路中卫星定位欺骗干扰的发生时刻及位置提供了途径，可以实现复杂铁路运行环境下准确检测卫星定位欺骗干扰，并对定位欺骗干扰进行标记。

技术领域

本发明涉及卫星导航定位技术领域，尤其涉及一种基于超宽带辅助的列车卫星定位欺骗干扰检测方法。

背景技术

近年来，以GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、北斗为代表的GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)在铁路列车定位、授时、通信等领域的应用已愈发受到关注，基于卫星导航系统实施列车定位已开始向列车在途运行监测、列车调度指挥以及列车运行控制等系统应用层面深入。然而，铁路列车运行于广阔、复杂的铁路网上，行经地域范围广阔、周边空间环境多变，卫星定位面临着复杂、随机干扰入侵的影响，对运用所得位置信息实施运行监测、控制、调度带来风险。如何有效检测、辨识并防护铁路沿线可能存在的卫星导航系统干扰，已成为亟待关注并解决的一项关键问题。

针对卫星导航的干扰入侵与抗干扰技术已在军用领域得到了广泛研究与应用，然而，面向铁路列车运行过程的卫星定位应用存在显著的特殊性，专门针对列车卫星定位干扰方面的研究尚不多见。卫星定位干扰技术一般分为压制干扰、欺骗干扰两大类，其中，欺骗干扰一般先通过实施信号压制使接收机失锁一段时间，然后利用虚假的导航信号诱导接收机锁定在伪峰，从而使接收机在无意识情况下解算出错误的位置结果。特别地，转发式欺骗干扰将欺骗位置收到的卫星信号经过固定时延发送至目标接收机达到欺骗目的，干扰操作相对简单且不易被欺骗对象察觉，相对于阻塞干扰更具危害性和隐蔽性，对于广阔的铁路网环境而言，针对卫星定位的欺骗干扰与定位信息安全问题不容小视，急需采取有效干扰检测手段识别铁路沿线的干扰分布并采取及时的应对措施。

目前，现有技术在卫星导航欺骗干扰检测与抗干扰技术方面，广泛从信号特征入手采用特定的信号处理手段实现欺骗干扰辨识。对于铁路列车卫星定位过程而言，接收机可能面临复杂多样的欺骗干扰特征，而列车运行过程受限于固定轨道又为在量测域、位置域形成检测参考提供了重要机遇，因此，需要一种充分符合铁路列车定位特性的欺骗干扰检测方法，对铁路沿线的卫星定位欺骗干扰进行准确定位与防护。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于超宽带辅助的列车卫星定位欺骗干扰检测方法，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于超宽带辅助的列车卫星定位欺骗干扰检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：沿铁路线路设置超宽带定位增强区段，在每个超宽带定位增强区域布设轨旁超宽带定位基站；

步骤S2：在列车运行过程中，车载干扰检测系统在超宽带定位增强区段使用超宽带定位终端的定位解修正轮轴测速传感器的定位结果，得到列车的参考定位数据；

步骤S3：在列车运行结束后，基于所述列车的参考定位数据和卫星定位终端输出的卫星定位数据计算卫星定位的轨道纵向误差、轨道垂向误差，根据所述轨道纵向误差、轨道垂向误差进行轨道参考误差统计检测，确定候选干扰检测时段；

步骤S4：基于候选干扰检测时段确定前序检测时段，检测各卫星通道中的信噪比衰落恢复事件，将特定候选干扰检测时段判定为目标检测时段；