[发明专利]一种欺骗环境中的CoSS‑DS卫星优选方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种欺骗环境中的CoSS-DS卫星优选方法。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)已广泛应用于人们的日常生活，在海陆空交通，时间同步网络，生命安全，位置服务等国民经济生活方面可谓无处不在，成为公认的现代社会基础设施之一。然而，由于GNSS信号到达地面功率很低(-160dbW)，且民用信号结构是公开的，因而易受到多种形式的有意或无意干扰，导致接收机导航定位性能下降，甚至无法正常工作。

当前对卫星导航系统接收机机主要干扰体制为欺骗式干扰。为了有效的减少欺骗式干扰，反欺骗研究得到越来越多的关注，国外相关领域专家提出了许多有益的解决思路。概括下来，反欺骗方法可以分为如下几种：双天线载波相位差检测法、基于噪底估计检测法、改进的基于多相关器组的斜率检测法和循环相关捕获检测法等。上述几种欺骗检测方式从某种程度上均有其自身的局限性，单一的方式无法从信号层和信息层保证信号的可靠性。而接收机利用其中一种或多种欺骗检测方式，只要其中检测到欺骗信号的存在，则认为该信号为欺骗信号。此种检测机制使得各检测结果之间相互独立，不具备相关性，既可能因为偶然的噪声误差造成误判，又可能因为欺骗的多样性造成漏检，从而对接收机导航定位精度造成影响，导致重大事故发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有反欺骗方法对于复杂的欺骗方式容易出现漏检，而影响接收机定位精度的问题，提供一种欺骗环境中的CoSS-DS卫星优选方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种欺骗环境中的CoSS-DS卫星优选方法，包括如下步骤：

步骤1、通过经验值设定初始的欺骗检测可信度值，初始可信度分配权重值，设定各颗星在各种欺骗检测方式下的初始概率；

步骤2、利用莱斯分布概率密度函数对所选择的欺骗检测方式下的信号可信度进行概率估计，并由此得出整体的概率统计矩阵；

步骤3、根据步骤2所估计出的概率值根据上式中的概率值,利用卡尔曼滤波确定当前时刻针对各颗卫星每种欺骗检测方式的可信度值；

步骤4、根据上面的可信度值，利用可信条件确定当前的可靠卫星，并对不满足可信条件的卫星进行欺骗信号的消除操作，直至满足可信条件；

步骤5、可见性选星；利用筛选出的可靠星，根据当前时刻卫星与接收机的位置计算仰角，当仰角小于仰角阈值时，认为卫星不可用；选定仰角最高的星作为基准星，选出几何分布最优的4颗卫星；从余下的卫星中依次挑出1颗卫星与已选出的卫星组合进行DOP值分析；如果当前得到的DOP值大于上一次的DOP值，则认为该颗认为该颗卫星影响定位精度，剔除该星；反之将其与上一组筛选的可用星组合在一起，添加下一颗星进行筛选，直到筛选出所有可用的卫星；

步骤6，返回步骤2，进行下一时刻的估计。

步骤4中所述的可信条件为：

式中，Sat_i为第i颗卫星综合可信度值，为t_k时刻第i颗卫星第j种欺骗检测方式下得到的可信度值，i＝1,2,...N_sat，N_sat为捕获到的卫星数，n为欺骗检测方式个数，V_res为卫星信号可用门限值。

步骤2中欺骗检测方式的概率估计为：

式中，P_i,j第i颗卫星第j种欺骗检测方式下得到的可信度值，i＝1,2,...N_sat，N_sat为捕获到的卫星数，j＝1,2,...n，n为欺骗检测方式个数，V_j为检测门限值,r为函数变量，σ_n为标准差，a为常数，I₀为第一类零阶贝塞尔函数。

本发明利用了各个欺骗检测方式的检测结果，以数学的概率统计为基础，综合估计出每颗可见卫星信号的可信度值。只有可信度值最高的卫星信号才会参与卫星优选，最终进入定位解算过程。此方式有效控制了欺骗信号对定位的影响，实现了欺骗环境卫星信号优选能力，保障了定位精度。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、结合数据统计理论实现了相关欺骗检测方式的技术融合，避免了相关检测技术间的互不相关性；

2、有效的将过去的检测信息与当前时刻的状态信息相结合，有效的减缓偶然误差造成的影响；