[发明专利]用于验证GNSS定位信号的可信性的方法

说明书

本发明涉及用于验证GNSS位置信号的可信性的各种不同的方法，特别是一种用于在车辆（1）中验证全球卫星导航系统（100）的位置信号（112、14f）的可信性的方法，该车辆包括用于检测车辆（1）周围环境中的对象（64、66、70、72、67）的至少一个检测系统（2）和用于接收位置信号（112、14f）的接收机构（10），该方法具有如下步骤：借助接收机构（10）接收位置信号（112、14f），并借助位置信号（112、14f）获知车辆（1）的自身位置；借助检测系统（2）检测周围环境中的至少一个对象（64、66、70、72、67），并获知对象（64、66、70、72、67）的位置；通过对于对象（64、66、70、72、67）的至少一个位置与车辆（1）的自身位置的比较来验证位置信号（112、14f）的可信性。

本发明涉及一种用于在信号接收方、特别是车辆或陆地车辆中验证全球卫星导航系统的定位信号的可信性的方法。

在现有技术中，使用全球卫星导航系统（此后简写为：GNSS，表示全球卫星导航系统）是一种用来确定车辆自身位置的常用方法，该系统可能由其它一些车辆传感器予以支持，其中，这些车辆传感器必要时相互联合。通常，GNSS位置信号的接收器或传感器是提供信号接收器的自身位置或绝对位置的唯一的传感器。它也提供全球的时间基准，该时间基准可以用于使得多个传感器或系统或车辆2X/车辆-至-X或者说车辆对外界（此后简写为：V2X，表示车辆-2-X）系统同步。与安装在车辆中的传感器比如IMU、车轮速度等相反，GNSS传感器受周围环境影响，进而会受到外部（即使未对车辆硬件予以干预）的干扰。除了由原理引起的干扰比如遮弱和所谓的多路径之外，GNSS传感器还会受到人为的干扰（干扰方）或操纵（诱骗方）。

干扰方在此会例如通过人为的噪声而与GNSS的位置信号或有用信号叠加，由此使得GNSS接收有效地中断，因而无法再进行GNSS定位（位置精度）。这与遮弱是等效的，且对于定位而言在短期内并不危急。

而诱骗方却给系统虚构了虚假的位置，其方式为，这些诱骗方发出记录的或人为计算的GNSS信号。对于GNSS传感器来说，在此无法识别出那是虚假的信号。结果是错误的位置确定，以及错误的时间基准。以这种方式受到干扰的系统会通过V2X通信而干扰V2X功能，甚至将错误传递至其它车辆。这会演变成V2X系统的安全缺陷。如果诱骗方数据不仅直接馈入到本来的系统中，而且还通过无线电传播，错误就会在整个环境中蔓延，并且存在于全部系统中。

在此，使用干扰方和诱骗方的原因，从隐私利益—例如有人不想受到追踪或监视—到经济利益，比如伪装最高速度、静止/暂停时间、二手的道路交通图和收费点，是多方面的。

如果虚假的GNSS位置信号不仅直接馈入到诱骗方的系统中，而且通过无线电传播，这对于成本低廉的GPS干扰方来说是常见的，那么操纵不仅影响到自己的车辆，而且影响周围的全部车辆，或者整个系统都在一定的工作范围内受到外部操纵。

GPS系统（全球定位系统）在民用领域并未提供能识别出虚假数据的系统性的可行方案—如果这些数据是有益的连续的—且未被可信性验证所滤除。

因此，本发明的目的是，提出一种能检查所接收的位置信号的可信性的方法。

根据本发明的第一方面，该目的借助一种用于在车辆中验证全球卫星导航系统的位置信号的可信性的方法得以实现，该车辆包括用于检测车辆周围环境中的对象的至少一个检测系统和用于接收位置信号的接收机构，该方法具有如下步骤：

- 借助接收机构接收位置信号，并借助位置信号获知车辆的自身位置；

- 借助检测系统检测周围环境中的至少一个对象，并获知对象的位置；

- 通过对于对象的至少一个位置与车辆的自身位置的比较来验证位置信号的可信性。

本发明的第一方面基于如下构思：借助周围环境中的对象的位置可以估计出车辆的自身位置，这种估计一方面独立于GNSS的位置信号，另一方面对于位置信号的可信性验证来说足够精确。检测系统因而是一种在原理上与通过GNSS的位置信号获知自身位置独立地工作的系统。