针对卫星导航接收机的欺骗干扰研究

gps欺骗原理
GPS欺骗技术是一种将GPS信号假装来自精确位置的技术，向GPS接收机发送虚假的GPS信号，以使其形成误导，从而达到错误定位、被动监视等目的。

GPS欺骗涉及数字信
号处理，从而破坏正常的GPS信号结构和正常的时间同步信号，对正确的导航定位造成干
扰和错误定位，以达到欺骗和恶意攻击的目的。

GPS欺骗通常可以分为6个基本步骤：
第一步：制作虚假本地GPS信号发射机，将功率较大的GPS信号发射出去，以掩盖原
有的GPS信号，替代原有的GPS信号。

第二步：在被欺骗器内产生虚假的GPS指令，它们可以来自第一步称为虚假本地GPS
信号发射器，可以使GPS接收器错误地定位到指定位置。

第四步：检查GPS接收器是否正确找到虚假的GPS走向，如果是，则开始控制车辆运
行轨迹，如果不是，则重新制作虚假的GPS信号，再次投放到GPS信号接收器上。

第五步：维护生成的信号，比如保持信号的功率，以便GPS接收器仍然能够接收到虚
假的GPS信号。

第六步：释放资源，以及进行测试、调试等。

GPS欺骗是一种比较复杂的技术，涉及数字信号处理、发射和接收等多个技术部分，
因此，GPS欺骗需要在数学、信号处理等方面有所了解。

在实际应用中，可以直接利用
GPS欺骗器，即可快速实现GPS欺骗，因此GPS欺骗是一种深受人们关注和研究的新领域。

卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法
卫星导航接收机是一种用于接收全球定位系统（GPS）信号的设备。

然而，在实际应用中，卫星导航接收机常常会受到各种干扰，其中最常见的是窄带干扰。

窄带干扰是指在接收机频带内出现的狭窄频率干扰信号，它会对接收机的性能产生严重影响，降低定位精度和可靠性。

为了解决这个问题，研究人员提出了一种窄带干扰抑制算法。

该算法基于自适应滤波器和频域分析技术，能够有效地抑制窄带干扰信号，提高接收机的性能。

具体来说，该算法首先通过频域分析技术对接收信号进行频谱分析，确定干扰信号的频率和带宽。

然后，利用自适应滤波器对干扰信号进行抑制，使其在接收机输出中的功率降至最小。

最后，将抑制后的信号送入解调器进行解调和定位。

该算法具有以下优点：
1. 高效性：该算法能够快速准确地抑制窄带干扰信号，提高接收机的性能。

2. 自适应性：该算法能够自适应地调整滤波器参数，适应不同的干扰信号特征。

3. 可靠性：该算法能够有效地抑制干扰信号，提高接收机的可靠性和稳定性。

窄带干扰抑制算法是卫星导航接收机中一种重要的信号处理技术，它能够有效地抑制窄带干扰信号，提高接收机的性能和可靠性。

未来，随着卫星导航技术的不断发展，该算法将会得到更广泛的应用和发展。

第9卷第3期导航定位学报Vol.9，No. 3 2021年6月Journal of Navigation and Positioning Jun.，2021引文格式：张伦东，张超，高扬骏. 卫星导航欺骗及检测（一）：典型事件及欺骗技术发展[J]. 导航定位学报, 2021, 9(3): 1-7.（ZHANG Lundong, ZHANG Chao, GAO Yangjun. GNSS spoofing and detection(I): typical events and development of spoofing technology[J]. Journal of Navigation and Positioning, 2021, 9(3): 1-7.）DOI:10.16547/ki.10-1096.20210301.卫星导航欺骗及检测（一）：典型事件及欺骗技术发展张伦东，张超，高扬骏（信息工程大学，郑州450001）摘要：简单论述了卫星导航欺骗式干扰与压制式干扰的区别，指出卫星导航欺骗式干扰更具有危害性。

介绍了典型的导航欺骗攻击事件，论述了几次典型的导航欺骗攻击实验。

从初级导航欺骗技术、中级导航欺骗技术和高级导航欺骗技术三个方面，详细阐述了卫星导航欺骗技术的发展。

最后，探讨了卫星导航欺骗技术的发展方向。

关键词：卫星导航; 压制式干扰; 欺骗干扰中图分类号：P228文献标志码：A 文章编号：2095 4999(2021)03 0001 07GNSS spoofing and detection (I): typical events and development of spoofing technologyZHANG Lundong, ZHANG Chao, GAO Yangjun（Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China）Abstract：The difference between Global Navigation Satellite System (GNSS) spoofing interference and jamming is briefly discussed, and it is pointed out that the GNSS spoofing is more damaging. Typical spoofing attacks events are introduced, and several typical spoofing experiments are discussed. The development of GNSS spoofing technology is elaborated in three aspects: primary navigation spoofing technology, intermediate navigation spoofing technology and advanced navigation spoofing technology. Finally, the future development direction of GNSS spoofing technology is discussed.Key words: global navigation satellite system; jamming; spoofing interference0引言全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）可在任何时候、任何地点为载体提供精确的位置、速度和时间信息，在很多行业得到了广泛应用，发挥了巨大作用。

卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法导航系统是现代交通、航空、军事等领域不可或缺的重要技术，而卫星导航接收机则是实现导航系统功能的重要组成部分。

然而，在实际使用过程中，接收机可能会受到各种干扰信号的影响，其中窄带干扰是常见的一种类型。

针对窄带干扰的抑制，研究人员提出了多种算法，下面将介绍几种常用的窄带干扰抑制算法。

首先，经典的窄带干扰抑制算法是滤波算法。

该算法通过在接收机中引入滤波器，将干扰信号的频率范围内的信号进行滤波处理，以减小干扰信号对导航信号的干扰程度。

滤波算法的核心是选择合适的滤波器类型和设计滤波器参数。

传统的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等，根据干扰信号的特点选择相应的滤波器类型。

另一种常用的窄带干扰抑制算法是自适应滤波算法。

自适应滤波算法通过根据接收机的输入信号来自动调整滤波器的参数，以适应干扰信号的频率和幅度的变化。

该算法的优点是可以在干扰信号频率发生变化时自动调整滤波器的参数，从而更好地抑制干扰。

自适应滤波算法的核心是选择合适的自适应滤波器结构和设计自适应算法。

除了滤波算法和自适应滤波算法外，还有一些其他的窄带干扰抑制算法，如小波变换算法、盲源分离算法等。

小波变换算法通过对接收信号进行小波变换，将干扰信号和导航信号在小波域中进行分离，从而实现对干扰信号的抑制。

盲源分离算法则是利用接收信号的统计特性来估计干扰信号和导航信号的分离参数，然后通过合适的信号处理方法对干扰信号进行抑制。

需要注意的是，不同的窄带干扰抑制算法具有各自的特点和适用范围。

在实际应用中，需要根据具体的干扰情况选择合适的算法或者结合多种算法来进行干扰抑制。

此外，干扰抑制算法的性能和效果也需要进行实验验证和调优。

综上所述，卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法包括滤波算法、自适应滤波算法、小波变换算法、盲源分离算法等。

这些算法都有其优点和适用范围，可以根据实际情况来选择合适的算法或者结合多种算法来进行干扰抑制。

监测检测对民航机载G N SS系统干扰的排查方法和设备分析文I山西省无线电监测中心晋中监测站吴涛霍莉师利民摘处：本义从允线电干扰排饩案例入了s总结/I I前常处iv f的GNSS (个球泞肮卫星系统）类无线电r-扰排杏//法，探索多数椐来源卜的f扰绽rr分析//法。

忖汽处的尤线电干扰设济进行检测和信号分析，仿i'tw肮G N SS系统无线电F扰，对无线Ilifw n：作屮处iv f G N SS干扰H题提出/对策和让议。

0引言2021年1月17日，山西省无线电监测中心晋中监测站接到山西省无线电管理局批转的华北空管山西分局无 线电+扰申诉：位于太原武宿国际机场东南方向约25公 里处，自1月15日起存在机载G N S S系统的外部干扰，经此区域的降落航班和过境航班大量反映此干扰问题。

晋中市辖区是太原武宿机场的主起降方向，同时也是 华北空管区域重要的航线枢纽。

干扰发生时，正值晋中新冠 肺炎疫情突发，晋中监测站技术人员在克服了部分同事被居 家隔离、人员装备进出驻地和沿途各乡镇村庄极度困难的难 题，将干扰情况结合地理信息、机载ADS-B数据和排查经 验进朽1综合细致研判，快速准确地排查到干扰源并配合执法 人员及时关停了干扰设备。

本次无线电干扰排查过程中多方 及时进行倍息沟通，提供详细干扰资料，排查前进行数据汇 总分析，查后对干扰源进行无线电发射设备检测鉴定，是 参与元素较为丰富和完善的干扰排查案例。

希望本次的干扰 排查方法对今后同类干扰的排查具有借鉴意义。

1干扰分析晋中监测站接到干扰排查任务后，立即组织技术力 量和监测设备全力投入排查工作。

在对接华北空管山西 分局后，其持续提供了由航科院航空安全研究所出具的 《局方基站G PS信号丟失每曰报告》及相应的技术资料（见 表1 )。

根据1月15日至20日受干扰航班的技术资料，技术人员将丟失位置信息航班的起始地点、航向、海拔 高度等信息，按照干扰时间大于100s和小于100s两种 情况分别手工绘制在地图上，试图通过干扰趋势发现疑 似存在干扰源的位置概率信息（见图1 )。

卫星导航系统抗干扰问题研究张浩;靳一恒;吕婷婷【摘要】Aiming to deal with the vulnerability of the satellite navigation system, this article made a comprehensive study about its anti-jamming technology, which focusing on in-troducing and analyzing the anti-jamming technology of receiver antenna, radio frequency (RF) front-end, baseband processing unit and the adaptive filter technology .The types of repressible jamming signals, anti-interference principles, and development status of current anti-jamming techniques were also reviewed .Research hotspots and problems of anti-jam-ming techniques for narrow band interference, broadband interference, and multipath inter-ference were summarized and the development tends of anti-jamming technology were dis-cussed.%针对卫星导航系统的脆弱性和干扰来源，对卫星导航系统的抗干扰技术进行了研究，重点对接收机天线、射频前端、基带处理三大模块的抗干扰技术以及自适应滤波技术进行介绍和分析，对各类抗干扰技术所能抑制的干扰类型、抗干扰原理、发展状况进行阐述。

干扰gps定位的方法干扰GPS定位的方法多种多样，可以分为主动干扰和被动干扰两种。

主动干扰指的是采取主动手段来对GPS信号进行干扰，常见的方法有信号屏蔽、模拟干扰和伪基站攻击等。

被动干扰指的是通过被动手段来对GPS定位进行干扰，常见的方法有信号干扰、信号模拟和信号欺骗等。

首先是信号屏蔽。

这是一种主动干扰方法，通过使用特制的设备屏蔽GPS信号的接收器，使其无法接收到卫星发射的信号。

这种方法常用于一些重要场所的保密需要，如政府机构、军事设施等。

屏蔽设备通常使用金属或其他导电材料制成，可以将GPS信号完全或部分地屏蔽，从而干扰定位系统的正常运行。

其次是模拟干扰。

也是一种主动干扰方法，通过发送一种类似于GPS信号的模拟信号，来干扰接收器的定位。

这种方法常用于个人或组织对GPS定位的欺骗、干扰和反侦察等需要。

模拟信号发射装置通常使用高频发射器、天线和控制电路等组成，可以发射出与GPS信号类似的信号，从而干扰正常的定位系统。

再次是伪基站攻击。

这是一种主动干扰方法，通过伪造一个与正常基站相同的信号源，来欺骗GPS接收器的定位。

这种方法常用于一些恶意攻击或追踪行为，如黑客攻击、追踪盗车等。

伪基站可以发射与卫星相似的信号，甚至可以通过改变信号强度和频率等来继续干扰接收器的正常定位。

接着是信号干扰。

这是一种被动干扰方法，通过发射有干扰特性的电磁波，来干扰GPS信号的接收。

这种方法常用于一些需要防止GPS定位的场所，如军事区域、政府保密机构等。

信号干扰器通常使用高频发射器、天线和控制电路等组成，可以发射出一种特定频率和功率的信号，从而干扰GPS接收器的信号接收和解算。

其次是信号模拟。

这是一种被动干扰方法，通过发送与GPS信号相似的模拟信号，来干扰GPS接收器的定位。

这种方法常用于一些需要保密和防止定位的场所，如政府机构、军事设施等。

信号模拟器通常由高频发射器、天线和控制电路等组成，可以发射出与GPS信号相似的信号，从而干扰接收器的定位。

卫星通信系统的抗干扰技术研究在当今高度信息化的时代，卫星通信系统凭借其覆盖范围广、不受地理条件限制等优势，在军事、民用等众多领域发挥着至关重要的作用。

然而，卫星通信系统在传输信号的过程中，容易受到各种干扰的影响，这给通信的稳定性、可靠性和安全性带来了巨大挑战。

因此，深入研究卫星通信系统的抗干扰技术，对于保障通信质量、提升系统性能具有重要的现实意义。

一、卫星通信系统面临的干扰类型卫星通信系统所面临的干扰种类繁多，主要包括以下几种：1、自然干扰自然界中的各种现象可能会对卫星通信造成干扰。

例如，太阳活动产生的强烈电磁辐射会影响卫星通信的电波传播，导致信号衰减、误码率增加；电离层的变化也可能引起信号的折射、反射和散射，从而影响通信质量。

2、人为干扰这是目前卫星通信面临的主要干扰形式之一。

包括有意干扰和无意干扰。

有意干扰通常是敌方为了破坏通信而采取的恶意行为，如电磁干扰、阻塞干扰等；无意干扰则可能来自于其他电子设备的电磁辐射、工业设备的噪声等。

3、邻星干扰当卫星轨道间距较小时，相邻卫星的信号可能会相互干扰。

此外，地面接收站附近的其他卫星信号也可能对目标卫星信号造成干扰。

4、多径干扰由于信号传播路径的多样性，卫星信号在到达接收端时可能会经过不同的路径，这些路径的长度和传播条件不同，导致信号到达时间和相位存在差异，从而产生多径干扰。

二、卫星通信系统抗干扰技术的分类为了应对上述干扰，卫星通信系统采用了多种抗干扰技术，大致可以分为以下几类：1、频率域抗干扰技术通过合理选择通信频段和频率扩展技术来提高抗干扰能力。

常见的频率扩展技术有直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。

DSSS是将原始信号的频谱扩展到一个很宽的频带上，使得干扰信号难以对整个扩展频谱产生有效的影响；FHSS 则是使通信频率按照一定的规律快速跳变，从而躲避干扰。

2、空间域抗干扰技术利用天线的方向性和波束形成技术来抑制干扰。

例如，采用自适应天线阵列，通过对各阵元接收信号的加权处理，形成特定方向的波束，使主瓣对准有用信号方向，零陷对准干扰方向，从而提高信干噪比。

高精度GNSS测量中的信号干扰与鉴别方法探究概述：全球导航卫星系统（GNSS）在现代定位、导航和测量领域发挥着重要作用。

然而，由于各种干扰源，如电磁干扰、多径效应和信号遮挡，在GNSS测量中引入了一定程度的误差。

本文将讨论高精度GNSS测量中的信号干扰问题，并探究几种常用的鉴别方法。

1. 信号干扰的影响信号干扰会导致定位和导航系统输出的位置信息偏移。

常见的信号干扰源包括城市高楼、电力线、电视塔以及其他电子设备。

这些干扰源可能引起实时定位数据的误差，给工程测量和科学研究带来不便。

2. 多径效应多径效应是信号在到达接收器之前与周围物体反射、折射导致的额外传播路径引起的信号延迟。

多径效应会降低GNSS接收器测量位置的精度和准确性。

通过采用多种措施，如天线设计改进和信号处理算法优化，可以有效减少多径效应对GNSS定位结果的影响。

3. 电磁干扰电磁干扰是指来自其他电子设备、通信设备、雷达等的电磁信号对GNSS接收器造成的干扰。

电磁干扰会降低GNSS接收器接收到的卫星信号的质量，从而影响位置测量的精度和准确性。

通过采用抗干扰天线设计、频率选择性滤波器和数字信号处理技术等措施，可以抑制电磁干扰对GNSS系统的影响。

4. 信号遮挡信号遮挡是指卫星信号被建筑物、树木、山脉等物体阻挡，无法直接到达接收器。

信号遮挡将导致接收器接收到的卫星信号数量减少，从而影响定位精度。

合理设置接收器的安装位置，例如选择开阔的视野，可以减少信号遮挡带来的影响。

5. 信号干扰鉴别方法为了解决信号干扰问题，需要开发有效的信号干扰鉴别方法。

例如，可以使用信噪比（SNR）鉴别法来检测信号质量。

通常情况下，高SNR值表示较好的信号质量，低SNR值则表示有信号干扰。

GNSS接收器可以实时监测SNR值，并通过软件处理来判断信号质量。

另一种常用的鉴别方法是多路径误差平均化。

通过从接收到的多个信号中移除多路径误差，并对纯净信号进行平均，可以减少多路径效应对测量结果的影响，提高定位精度。