基于K-means聚类的GPS同步式欺骗识别方法

来源：电子与信息学报杂志2023年第11期北京时间：

作者：王屹伟, 路寅, 寇艳红, 兰晓阳, 黄智刚

单位：1.北京航空航天大学电子信息工程学院 北京 1000832.中国船舶航海保障技术实验室 天津 300131

摘要：针对进入GPS接收机的高隐蔽性同步式欺骗信号和真实卫星信号的区分问题，该文提出一种基于多重基带特征进行聚类分析的欺骗干扰识别方法。首先总结了抗同步式欺骗的基带处理流程；然后在欺骗检测和估计的基础上，在信号处理层级提取各个信号分量的伪码和载波多普勒频率一致性(CCDC)特征、相对幅度关系特征、载噪比异动特征，在信息解算层级提取各信号分量和其他信号分量相组合进行解算对应的伪距残差特征，以及欺骗入侵前后的钟差异动特征；最后利用K均值聚类(K-means)算法对不同特征进行综合，从而完成对欺骗信号的识别。基于射频(RF)信号采集回放的半实物实验及反欺骗软件接收机的处理结果表明，该方法能够及时而准确地识别同步式欺骗和真实信号，从而指导接收机抑制欺骗干扰并恢复正确的解算结果。

关键词：GPS, 同步式欺骗, 抗欺骗, 干扰识别, K均值聚类

基金资助：中国船舶航海保障技术实验室开放基金(2022010102)