[发明专利]一种利用导航卫星进行全球信息传输的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用导航卫星进行全球信息传输的系统及方法，属于导航和空间通信领域。

背景技术

卫星导航是一种通过全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)精确测定地球上任何一点位置和时间的方法。全球目前共有四大卫星导航系统，即美国的GPS(Global Positioning System)系统、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System)系统、欧洲的Galileo(Galileo Positioning System)系统和中国的北斗卫星导航(Bei Dou(COMPASS)Navigation Satellite System)系统。

GPS是全球范围内应用最广的卫星导航系统，它的研发是由美国国防部提出的，目的是对车辆、舰船、飞机和导弹等各种武器进行高精度导航和定位。该系统最初研制是在1973年，总共经历了20年的分段建设。1978年发射第一颗卫星，并在1993年基本建成，在1994年3月已经成功的发射完了能使其服务达到全球覆盖的24颗卫星，同时在1995年进入正式的运行。GPS的应用已经从最开始的军用，发展到民用以及商用等各个方面。

我国作为世界上最大的发展中国家，在陆地及海洋中都存有重要利益，因而十分重视卫星导航系统的建设，如今正加快建设自己的卫星导航系统——北斗卫星导航系统。该卫星导航系统是具有我国自主知识产权，且由我国独立研发运行的全球卫星导航系统，具有重要的民用和军事意义。在2011年12月27日，已经开始试运行服务，在2012年9月25日成功的发射了第16颗北斗导航卫星，并于2012年12月27日正式提供亚太区域服务——这也是北斗导航系统“三步走”战略第二步的完成，预计在2020年左右其服务范围将覆盖全球。北斗导航系统在军用和民用领域均有着一定的应用，也发挥着很重要的作用。在2008年的汶川地震中，北斗卫星导航系统对救援工作和灾后的规划都起了极其重要的作用，在通信全部中断的情况下，运用北斗卫星导航系统建立的灾区前线和救灾指挥中心之间的实时联系以及应用其快速定位功能为实施救援的直升机进行导航定位。

目前，卫星导航接收机可提供个人定位、商业定位、导航、勘测和测定精确时间等多种用途，而且，用于个人和商业方面的用途也越来越多。例如在1991年的海湾战争中，只有16颗卫星的GPS系统就被美国为首的多国部队应用，依靠它来进行准确定位；在科索沃战争中，GPS制导导弹被美国为首的北约多国部队应用，大大的提升了其打击的准确率；在阿富汗战争中，大量使用GPS制导系统的精确制导武器被美军大量应用，使得其打击的准确率较之前的海湾战争和科索沃战争都有了大大的提升；在2003年伊拉克战争中，GPS接收机广泛用于沙漠中的导航。

综上所述，目前所有导航卫星系统导航报文不间断的发往全世界各地，但仅仅用来导航定位，没有人用来通信广播，更没有人用来进行全球信息传输。

信息隐藏技术为导航卫星系统的新应用提供了可能，开辟了一条全新的途径。通过在导航电文中进行信息隐藏处理，使得在不影响导航电文正常使用的前提下，顺便进行数据传输，不改变导航电文的数据格式、不增加导航电文的数据量，利用导航电文数据的冗余以及定位算法的特点，在同一台用户端设备上一般用户正常进行定位，授权用户进行信息提取，享受低成本信息广播服务。互相修正和补充，相当于双重保险，可以大大增加导航卫星系统的实用性，大大扩展我国导航卫星系统的应用范围，可以为数百万、数千万、数亿用户提供信息服务。

不同于密码技术，信息隐藏(information hiding)是在对通信安全性日益严格的要求下，在传统密码学之外崛起的一种新的信息安全技术，即运用各种信号处理的方法将需要加密的信息隐藏在一般的作为载体的多媒体数据中，如图像数据等。该技术是利用人类感知器官的不敏感性(感觉冗余)，以及多媒体数字信号本身存在的数据冗余特性，将信息隐藏于一个宿主信号(载体)中的技术。采用该技术后，被隐藏的信息不易察觉到，而且不影响载体信号的感觉效果和使用价值。信息经隐藏后即使被非法用户截获到含有加密的多媒体数据时，也只能读解载体中的多媒体内容，而无法发现并破解隐藏在其中的加密信息。