【摘 要】
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随着民航运输能力的发展和航班架次的增多,空域资源变得更加拥挤,民机导航系统向着更高精度的SINS/GNSS紧组合导航模式发展。然而以小偏差逐渐诱导GNSS接收机定位结果偏离真实位置的诱导式欺骗干扰的出现,使得可靠性高的SINS/GNSS紧组合导航系统的安全性同样面临着挑战。因此,基于SINS/GNSS紧组合导航对诱导式欺骗干扰检测技术展开研究,主要研究成果和创新点包括:第一,分析了诱导式欺骗干扰的
【基金项目】
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国家重点研发计划(2020YFB0505603); 航空科学基金(201908067001); 中央高校基本科研业务费(3122019050);
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随着民航运输能力的发展和航班架次的增多,空域资源变得更加拥挤,民机导航系统向着更高精度的SINS/GNSS紧组合导航模式发展。然而以小偏差逐渐诱导GNSS接收机定位结果偏离真实位置的诱导式欺骗干扰的出现,使得可靠性高的SINS/GNSS紧组合导航系统的安全性同样面临着挑战。因此,基于SINS/GNSS紧组合导航对诱导式欺骗干扰检测技术展开研究,主要研究成果和创新点包括:第一,分析了诱导式欺骗干扰的机理,并通过建立SINS/GNSS紧组合模型和诱导式欺骗干扰模型,在理论上研究了诱导式欺骗干扰对SINS/GNSS紧组合定位误差和闭环校正的影响。第二,提出了两种基于闭环校正紧组合的诱导式欺骗检测方法。新息序列卡方诱导式欺骗检测方法包括基于滤波新息的欺骗检测量算法和基于新息序列卡方的欺骗检测统计量算法。自适应SPRT诱导式欺骗干扰检测方法包括基于机载多源数据的欺骗检测量算法和基于自适应SPRT的欺骗检测统计量算法。所提出的两种诱导式欺骗检测方法首先利用导航信息计算欺骗检测量,再根据欺骗检测量计算欺骗检测统计量,最后将欺骗检测统计量与检测门限对比实现对诱导式欺骗干扰的检测。第三,针对“最坏”情形下的诱导式欺骗检测问题,提出了一种周期校正的误差估值累加开环校正结构,利用累加的滤波误差估值在SINS和GNSS输出端进行校正,并在一定周期后利用累加的滤波误差估值对SINS和GNSS内部参数进行校正。在保证滤波结果不发散的条件下避免诱导式欺骗对SINS的“污染”,进一步提高欺骗检测性能。基于上述的诱导式欺骗检测方案,设置多种欺骗场景进行了较为全面的仿真验证,结果表明本文所提诱导式欺骗检测方法和校正结构的有效性,具有一定的应用价值。
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