GNSS智能相干跟蹤欺騙干擾方法及效能分析研究

張佩華，呂紅麗

（1 中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，西安 710068；2 陜西省組合與智能導(dǎo)航重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710068）

0　引言

各大媒體報(bào)道，2018年1月5日至6日夜間敘利亞恐怖分子無人機(jī)襲擊了俄空、海軍基地，被俄空軍“海雕-10”電子戰(zhàn)無人機(jī)俘獲，該報(bào)道讓大家再次想起2011年12月4日美RQ-170無人機(jī)被伊朗被誘捕事件，這種電子對(duì)抗戰(zhàn)中的電子壓制也再次激發(fā)大家對(duì)GPS欺騙式誘騙干擾的種種神秘猜想，借此話題，相關(guān)專業(yè)人事相繼開展了不同的 GNS欺騙干擾方法及其效能分析研究。

GPS信號(hào)脆弱，易受到各種惡意和無意的干擾。而在對(duì)GPS的各種惡意干擾中，欺騙干擾因其不易被發(fā)現(xiàn)，隱蔽性好的特點(diǎn)受到各國專家及軍事部門的重視，逐漸成為GPS干擾的重要手段。欺騙信號(hào)相對(duì)于壓制干擾信號(hào)來說更具威脅，因?yàn)槠湓谑故芷垓_目標(biāo)產(chǎn)生錯(cuò)誤定位的同時(shí)不會(huì)引起被欺騙目標(biāo)的察覺，且信號(hào)播發(fā)功率遠(yuǎn)低于壓制干擾，易于實(shí)現(xiàn)，設(shè)備成本低。

1　欺騙式干擾方法

通常，欺騙式干擾方法被分為“產(chǎn)生式”和“轉(zhuǎn)發(fā)式”兩種。

“產(chǎn)生式”欺騙干擾是根據(jù)偵察得到的擴(kuò)頻偽隨機(jī)碼結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生與其相關(guān)性最大的偽隨機(jī)碼，然后調(diào)制與導(dǎo)航電文格式完全相同的假導(dǎo)航電文，修改了某些星歷、時(shí)鐘等數(shù)據(jù)，使接收方上當(dāng)，但需要知道真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的擴(kuò)頻碼型以及當(dāng)時(shí)衛(wèi)星電文數(shù)據(jù)，對(duì)加密的軍碼干擾很難實(shí)現(xiàn)。對(duì)GPS軍碼接收機(jī)，以實(shí)時(shí)估計(jì)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航軍用加密W碼為基礎(chǔ)的欺騙干擾，由于它可以以非常小的功率實(shí)現(xiàn)對(duì)軍用接收機(jī)的有效干擾，因而可用于星載、氣球載及飛機(jī)載的干擾系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軍用信號(hào)的大范圍干擾，如圖1所示。

圖1　衛(wèi)星產(chǎn)生式干擾示意圖

圖2　直接轉(zhuǎn)發(fā)式和間接轉(zhuǎn)發(fā)式干擾示意圖

“轉(zhuǎn)發(fā)式”干擾是利用信號(hào)的自然延時(shí)，將干擾機(jī)接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，經(jīng)過一定的延時(shí)放大后直接發(fā)送出去。對(duì)于某一臺(tái)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)來說，同時(shí)存在多個(gè)信號(hào)，接收機(jī)很容易被這種信號(hào)欺騙，從而得到錯(cuò)誤的偽距，影響定位精度?！稗D(zhuǎn)發(fā)式”欺騙干擾利用信號(hào)的自然時(shí)延容易實(shí)現(xiàn)，但要解決轉(zhuǎn)發(fā)后信號(hào)的“保真”問題。涉及到載波波段微弱信號(hào)的接收、處理、匹配和放大等，要盡量減小信號(hào)的畸變，提高輸出信噪比。另外，關(guān)鍵在于解決收發(fā)隔離問題，而這種收發(fā)隔離需要的代價(jià)是多波束指向天線接收和不同衛(wèi)星信號(hào)的不同時(shí)延播發(fā)策略及控制機(jī)制。其轉(zhuǎn)發(fā)模式包含直接轉(zhuǎn)發(fā)和間接轉(zhuǎn)發(fā)兩種，如圖2所示。

從可實(shí)現(xiàn)性出發(fā)，經(jīng)對(duì)各種抗干擾措施后軍用GPS接收機(jī)的干擾應(yīng)以轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾為主，輔以相關(guān)壓制干擾。首先用相關(guān)碼壓制干擾發(fā)射一個(gè)很短的時(shí)間，讓干擾區(qū)域內(nèi)的GPS接收機(jī)轉(zhuǎn)入搜索狀態(tài)，然后切換到轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾上，使要干擾的GPS接收機(jī)鎖定到欺騙信號(hào)上，過一段時(shí)間，再重復(fù)這個(gè)過程。采用這種組合方式，可以較好的發(fā)揮壓制干擾和欺騙干擾的作用，達(dá)到好的干擾效果，技術(shù)上相對(duì)較易實(shí)現(xiàn)。

與壓制干擾布陣對(duì)比，欺騙式干擾機(jī)發(fā)射的欺騙干擾信號(hào)淹沒在熱噪聲信號(hào)下，功率小，覆蓋范圍大，隱蔽性強(qiáng)，不受升空高度和平臺(tái)的限制，很難被敵方發(fā)現(xiàn)而被擊毀，又能使敵方的抗干擾設(shè)備（自適應(yīng)調(diào)零天線、抗干擾數(shù)字濾波器以及干擾源探測(cè)器等）失效，因此欺騙式干擾網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是重要目標(biāo)防空最為有效措施，受到各軍種部隊(duì)的特殊關(guān)注和需求。

2　智能相干跟蹤欺騙干擾

隨著技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)欺騙干擾攻擊方式的發(fā)展，已從簡(jiǎn)單模擬信號(hào)的欺騙干擾發(fā)展到便攜式的軟件無線電中級(jí)欺騙干擾，再發(fā)展到一致性好的多相位鎖定的高級(jí)欺騙式干擾，從而使欺騙具有一定的動(dòng)態(tài)性，干擾機(jī)既可以通過其位置的變化、速度的變化對(duì)欺騙信息進(jìn)行調(diào)整，又可以隨著被干擾目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使被干擾目標(biāo)接收機(jī)無法識(shí)別，這種動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)實(shí)施不同策略的欺騙信號(hào)播發(fā)這里定義為智能相干跟蹤欺騙干擾。

正常應(yīng)用中，當(dāng)GNSS接收機(jī)處于信號(hào)跟蹤模式時(shí)，主要是跟蹤真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰值。在這種情況下，若接收機(jī)解擴(kuò)環(huán)路的跟蹤點(diǎn)不位于真實(shí)的相關(guān)峰值點(diǎn)上，而是接近峰值點(diǎn)，是不會(huì)影響接收機(jī)的跟蹤過程和信號(hào)解調(diào)的，只是跟蹤精度下降問題。因此，一個(gè)智能的欺騙干擾機(jī)在不破壞GNSS接收機(jī)跟蹤狀態(tài)下誤導(dǎo)其跟蹤環(huán)路，應(yīng)先將其播發(fā)信號(hào)的相關(guān)峰值對(duì)齊到真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的相關(guān)峰值上，然后抬起相關(guān)跟蹤點(diǎn)控制其跟蹤環(huán)路。換句話說，欺騙干擾機(jī)首先采用與真實(shí)信號(hào)相同的碼延遲和多普勒頻移，使其產(chǎn)生的欺騙相關(guān)峰與真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰基本一致，然后嘗試通過逐漸偏離真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰來誤導(dǎo)接收機(jī)的跟蹤點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)接收機(jī)跟蹤環(huán)路的誘騙跟蹤控制。若成功完成一次欺騙剝離控制，需在欺騙與真實(shí)信號(hào)相互作用時(shí)，欺騙干擾機(jī)產(chǎn)生的相關(guān)峰值應(yīng)該具備比真實(shí)信號(hào)更高的功率電平，這種剝離過程通常分為同步和異步剝離兩種方法。

同步剝離方法是采用與真實(shí)信號(hào)相同的多普勒和碼延遲產(chǎn)生相對(duì)低功率的欺騙相關(guān)峰，且相位對(duì)準(zhǔn)真實(shí)信號(hào)相關(guān)峰，見圖3(a)所示的T1時(shí)刻狀態(tài)，欺騙信號(hào)功率逐漸增加并超過真實(shí)信號(hào)的功率電平，進(jìn)入到狀態(tài)T2時(shí)刻，然后高功率欺騙信號(hào)控制其相關(guān)峰值逐漸遠(yuǎn)離真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰值，到達(dá)狀態(tài)T3時(shí)空，最后欺騙功率回到真實(shí)信號(hào)正常功率電平狀態(tài)T4時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)欺騙干擾的同步剝離，有效地誤導(dǎo) GNSS接收機(jī)的環(huán)路跟蹤點(diǎn)。但采用該方法，欺騙干擾機(jī)需要獲得其發(fā)射天線指向目標(biāo)接收機(jī)天線的三維坐標(biāo)指向矢量，且精度需要達(dá)到幾厘米，才能將載波相位對(duì)準(zhǔn)真實(shí)信號(hào)，產(chǎn)生同步智能跟蹤欺騙攻擊信號(hào)。另外，欺騙干擾機(jī)還應(yīng)獲得被干擾目標(biāo)接收機(jī)接收的真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)功率，這在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中很難實(shí)現(xiàn)。

圖3　智能跟蹤欺騙的兩個(gè)欺騙攻擊方法

異步剝離方法是在欺騙干擾機(jī)大致知道被干擾目標(biāo)接收機(jī)的天線位置和欺騙干擾機(jī)與被欺騙目標(biāo)接收機(jī)天線之間的信道條件，采用高于真實(shí)信號(hào)功率的欺騙信號(hào)產(chǎn)生欺騙相關(guān)峰，見圖3(b)所示的T1時(shí)刻狀態(tài)，逐漸向真實(shí)信號(hào)相關(guān)峰值移動(dòng)，并試圖控制被欺騙目標(biāo)接收機(jī)的跟蹤點(diǎn)，見T2時(shí)刻，然后再逐漸偏離真實(shí)信號(hào)相關(guān)峰點(diǎn)，進(jìn)入 T3和 T4時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)對(duì)被欺騙接收機(jī)跟蹤環(huán)路的誘導(dǎo)控制，完成異步剝離。該方法在實(shí)施過程中，欺騙干擾機(jī)不需要知道真實(shí)信號(hào)與欺騙信號(hào)之間的準(zhǔn)確載波相位差，與同步剝離方法相比，更接近真實(shí)場(chǎng)景使用條件。

通過上述分析研究，再次回到前面提到的俄軍“海雕-10”電子戰(zhàn)無人機(jī)俘獲敵方作戰(zhàn)無人機(jī)和美RQ-170“哨兵”無人機(jī)被誘捕事件，采用上述手段，需要知道被欺騙的目標(biāo)用戶的初步位置不是難題，采用現(xiàn)有的雷達(dá)探測(cè)技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，只要切斷無人機(jī)的測(cè)控鏈路，使無人機(jī)不再獲得指揮部的操控指令，通過智能相干跟蹤欺騙干擾，使無人機(jī)的GNSS接收機(jī)跟蹤環(huán)路在無知覺的情況下逐漸跟蹤到欺騙信號(hào)上，指引被欺騙無人機(jī)按照誘導(dǎo)路徑飛行，錯(cuò)誤定位，逐漸偏離航線，直至被欺騙目標(biāo)誘騙到指定位置。

3　欺騙干擾對(duì)接收機(jī)的影響分析

通常，GPS C/A碼接收機(jī)天線口面的真實(shí)衛(wèi)星信號(hào))(tSA表示為：

SA(t)對(duì)應(yīng)的欺騙干擾信號(hào)Ss(t)可表示為：

這樣，GPS C/A碼接收機(jī)天線口面的輸入信號(hào)為：

其中，n(t)為熱噪聲。

若忽略GPS C/A碼接收機(jī)天線和射頻的影響，接收機(jī)信號(hào)(tR)的中頻采樣表示為：

其中，i為第i個(gè)偽碼序列上的采樣點(diǎn)，上標(biāo)A和S分別指真假信號(hào)。iP和id分別是對(duì)應(yīng)于第i個(gè)偽碼序列上的信號(hào)功率和數(shù)據(jù)比特。iτ，dif和0,iφ分別是信號(hào)的碼延遲、多普勒頻率和第i個(gè)偽碼序列的初始相位。Ts是采樣區(qū)間，是采樣的復(fù)圓對(duì)稱零均值白高斯噪聲。

在接收機(jī)解擴(kuò)過程中，中頻采樣信號(hào)與本地復(fù)制信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)處理，再通過低通濾波后相干輸出信號(hào)用表示：

其中，N為相干積分間隔，skNT是相關(guān)器輸出的更新時(shí)刻。

對(duì)于智能相干跟蹤欺騙干擾，欺騙攻擊存在于第i個(gè)偽碼序列，則可假設(shè)欺騙和真實(shí)信號(hào)都存在于第i個(gè)PRN中，并且假定欺騙和真實(shí)信號(hào)的碼延遲和多普勒頻率與本地復(fù)制信號(hào)的碼延遲和多普勒頻率非常接近，因此，相關(guān)器輸出[1]可表示為式（5）。式（5）忽略了數(shù)據(jù)位和的影響，為相關(guān)器低通濾波后的熱噪聲分量。ΔτA,L,i和別是真實(shí)的第i個(gè)偽碼序列和本地復(fù)制偽碼序列之間的碼延遲、多普勒頻率和初始相位差；分別是欺騙信號(hào)和本地復(fù)制偽碼序列之間的碼延遲、多普勒頻率和初始相位差；為輸入信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)。

在欺騙攻擊過程中，若接收機(jī)已經(jīng)鎖定在第 i個(gè)真實(shí)信號(hào)上，則其多普勒頻率和碼延這樣式（5）可簡(jiǎn)化表示為：

若欺騙干擾機(jī)平滑地改變其信號(hào)的碼延遲和多普勒頻率，逐漸靠近被干擾目標(biāo)接收機(jī)的跟蹤點(diǎn)，過渡過程中，當(dāng)欺騙和真實(shí)信號(hào)的延遲和多普勒差變?yōu)榱?，?shí)現(xiàn)欺騙與真實(shí)信號(hào)重合，此后，欺騙干擾機(jī)提升播發(fā)信號(hào)幅值，使欺騙峰值開始偏離真實(shí)的相關(guān)峰值，以代替真實(shí)信號(hào)成功牽引解擴(kuò)跟蹤環(huán)，實(shí)施欺騙引誘干擾。

對(duì)于大多數(shù)GPS C/A碼用戶接收機(jī)，采用三階動(dòng)態(tài)跟蹤環(huán)模型，若欺騙和真實(shí)信號(hào)遵循相同規(guī)律，則碼延遲、載波相位和多普勒頻率的時(shí)間變化可表示為：

在沒有其他處理損失下，假設(shè)參考時(shí)間（k=0）瞬間，欺騙和真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰是零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，則同時(shí)，對(duì)于真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)，其多普勒頻率和碼延遲的一節(jié)導(dǎo)數(shù)是相關(guān)的，存在：

其中同，RFf為GPS C/A信號(hào)播發(fā)頻率。

若產(chǎn)生的欺騙信號(hào)與真實(shí)GPS衛(wèi)星信號(hào)一致，同樣需遵循式（8）中所表達(dá)的碼延遲和多普勒模型，基于接收機(jī)三階鎖相環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，是唯一能使欺騙和真實(shí)相關(guān)峰初始對(duì)準(zhǔn)和逐步分離的參數(shù)，可作為某一欺騙效能評(píng)估的關(guān)鍵因素?；谝陨戏治?，式（6）可以近似表示為：

對(duì)比式（9）和式（6），兩個(gè)正弦項(xiàng)已被欺騙和真實(shí)信號(hào)近似一致所抵消，此時(shí)多普勒頻率也應(yīng)彼此非常接近。

式（9）表明，一個(gè)智能相干跟蹤欺騙干擾的實(shí)施過程，主要通過控制以及來實(shí)施，當(dāng)然，在欺騙剝離過程，還應(yīng)滿足接收機(jī)三階鎖相環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，否則就容易被接收機(jī)識(shí)別或者導(dǎo)致接收機(jī)跟蹤狀態(tài)的破壞。

對(duì)于一個(gè)GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)，碼跟蹤環(huán)采用超早、超晚、早、晚和即時(shí)相關(guān)器，則相關(guān)器輸出為：

這樣按照?qǐng)D3欺騙攻擊方式，在欺騙干擾與真實(shí)信號(hào)交互期間，四個(gè)節(jié)段的超早、超晚、早、晚和即時(shí)相關(guān)器輸出見圖4所示。

在圖4中，A狀態(tài)為無欺騙的真實(shí)信號(hào)跟蹤，B狀態(tài)為交互狀態(tài)，C狀態(tài)為對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，D狀態(tài)為欺騙牽引狀態(tài)。

因此，在欺騙攻擊過程中，欺騙干擾信號(hào)使相關(guān)器輸出幅度波動(dòng)超出一定范圍，則對(duì)真實(shí)信號(hào)的相關(guān)峰形成很大的影響。

另外，通常GNSS衛(wèi)星與用戶接收機(jī)之間的多普勒頻率為：

其中， f0為衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射頻率，c為光速，vs為用戶接收機(jī)與衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。

由于空中各顆GNSS衛(wèi)星相對(duì)于用戶接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向不同，則用戶接收機(jī)接收真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的多普勒頻率各不相同。若采用欺騙干擾源同時(shí)播發(fā)多顆欺騙信號(hào)，則GNSS用戶接收機(jī)收到的多普勒值是相同的，因此智能欺騙攻擊過程中，會(huì)按照式（11）來改變值來實(shí)現(xiàn)智能欺騙攻擊。

圖4　欺騙干擾機(jī)按照?qǐng)D3方式對(duì)目標(biāo)接收機(jī)攻擊的相關(guān)輸出幅值變化特性

GNSS欺騙干擾的終極目標(biāo)是誘使用戶接收機(jī)的定位結(jié)果錯(cuò)誤，這種定位錯(cuò)誤包含測(cè)量距離的改變和導(dǎo)航電文的改變兩個(gè)方面，而通常測(cè)量距離的突變一般較容易被用戶接收機(jī)識(shí)別，所以智能欺騙干擾大多采取測(cè)量距離的緩變牽引，見圖3的異步攻擊牽引，這樣測(cè)量偽距的緩變會(huì)導(dǎo)致定位軌跡緩慢偏移，實(shí)現(xiàn)智能相干跟蹤欺騙干擾。另一方面，解調(diào)的導(dǎo)航電文傳遞給用戶接收機(jī)的主要是GNSS衛(wèi)星自身的位置和時(shí)間基準(zhǔn)參數(shù)改變，一般GNSS接收機(jī)沒有其他參考手段很難被識(shí)別，從而達(dá)到欺騙的目的。

4　試驗(yàn)驗(yàn)證情況

（1）仿真驗(yàn)證情況

仿真模擬設(shè)置欺騙干擾信號(hào)功率比真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)功率高3dB，用戶接收機(jī)基帶信號(hào)處理的碼跟蹤環(huán)采用0.1碼片的窄相關(guān)處理，開始時(shí)相干跟蹤欺騙干擾信號(hào)與真實(shí)信號(hào)完全重疊且始終同相。當(dāng)接收信號(hào)跟蹤狀態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段后，欺騙干擾信號(hào)開始對(duì)碼跟蹤環(huán)進(jìn)行牽變，碼跟蹤環(huán)相關(guān)器的變化情況如圖5所示。

圖5　智能相干跟蹤欺騙干擾對(duì)接收機(jī)相關(guān)器的影響牽變過程

圖6　欺騙干擾攻擊模擬場(chǎng)景試驗(yàn)連接圖

（2）實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證

在實(shí)驗(yàn)室利用雙模GNSS（GPS和北斗）模擬源來模擬欺騙干擾場(chǎng)景，連接方法如圖6所示。

GNSS模擬源A和GNSS模擬源B在同一時(shí)刻分別配置為兩個(gè)場(chǎng)景，模擬源A配置為真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)，模擬源B配置為欺騙生成式干擾信號(hào),然后利用模擬器的場(chǎng)景合成軟件合成后同時(shí)播放，且設(shè)置欺騙干擾信號(hào)功率高于真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)3dB以上。

以GPS L1欺騙干擾開展相關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)置欺騙干擾信號(hào)功率高于真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)功率10dB，采用智能相干跟蹤欺騙干擾牽引，牽引過程中，分別使欺騙干擾與真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)的延遲為0碼片（即對(duì)齊）、0.6個(gè)碼片、1個(gè)碼片、1.4個(gè)碼片、2個(gè)碼片、10個(gè)碼片，其碼跟蹤環(huán)(DLL)和載波跟蹤環(huán)（PLL）的相關(guān)輸出如圖7所示。

圖7　智能相干跟蹤欺騙干擾對(duì)用戶接收機(jī)牽引攻擊過程的相關(guān)輸出影響

圖8　欺騙干擾攻擊下用戶接收機(jī)的定位軌跡

若設(shè)置欺騙干擾使用戶接收機(jī)從固定位置變?yōu)榘霃綖?00m的圓周運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景，即模擬源A對(duì)用戶接收機(jī)設(shè)置在圓心固定位置，模擬源B對(duì)用戶接收機(jī)設(shè)置為圓周運(yùn)動(dòng)（欺騙信號(hào)），則被欺騙用戶接收機(jī)的定位軌跡約為半徑800m的圓周曲線，如圖8所示。

基于圖8的欺騙干擾攻擊，若設(shè)置部分衛(wèi)星信號(hào)被欺騙后，則用戶接收機(jī)的定位軌跡變化如圖 9所示。

在上述條件下，若用戶接收機(jī)存在較強(qiáng)的欺騙干擾檢測(cè)能力，全部剔除欺騙干擾信號(hào)，接收機(jī)跟蹤環(huán)路能重新捕獲跟蹤真實(shí)信號(hào)，其定位情況如圖10所示。

此時(shí)分析其定位精度（x，y，z）（1σ）情況分別見圖11至圖14所示。

5　結(jié)論

目前GNSS欺騙干擾機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)是向待欺騙用戶接收機(jī)提供一個(gè)誤導(dǎo)性的信號(hào)，誘使用戶接收機(jī)得到精度下降的，甚至是錯(cuò)誤的定位信息，而又沒有被用戶接收機(jī)識(shí)別，進(jìn)而使用戶接收機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的導(dǎo)航方案。

圖9　部分衛(wèi)星信號(hào)被欺騙后接收機(jī)的定位軌跡

圖10　無欺騙干擾下的實(shí)際定位和欺騙干擾剔除后的定位情況比較

圖11　無欺騙干擾下的定位精度（1σ）

文中對(duì)目前最為關(guān)注的智能相干跟蹤欺騙干擾進(jìn)行了理論分析研究，通過公式推導(dǎo)分析，說明了欺騙攻擊過程中真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)和欺騙信號(hào)對(duì)用戶接收機(jī)相關(guān)峰值之間的相互作用，并通過仿真和實(shí)際模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證了欺騙干擾的智能跟蹤和牽引效果，進(jìn)而說明了智能相干跟蹤欺騙干擾的隱蔽性。

圖12　欺騙干擾剔除后的x軸位置誤差（m）（1σ）

圖13　欺騙干擾剔除后的y軸位置誤差（m）（1σ）

建立典型的圓周欺騙干擾場(chǎng)景，說明用戶平臺(tái)只要處于一定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則可通過漸變欺騙干擾，增大用戶接收機(jī)的定位誤差而不被發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)智能跟蹤干擾，達(dá)到隱蔽誘騙目的。正是這種隱蔽性和誤導(dǎo)性，使用戶接收機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)不能很好地識(shí)別或剔除，繼而啟動(dòng)備用的導(dǎo)航系統(tǒng)，如慣性導(dǎo)航，具有更大的破壞性。

圖14　欺騙干擾剔除后的z軸位置誤差（m）（1σ）