DE102007008853A1

DE102007008853A1 - Illusion field detecting method for e.g. global positioning system receiver, involves providing reference periodic information, and comparing reference periodic information with periodic information contained in navigation signals

Info

Publication number: DE102007008853A1
Application number: DE102007008853A
Authority: DE
Inventors: Klaus Mausbach; Lothar Deecke; Viktor Schatz
Original assignee: PLATH GmbH
Current assignee: PLATH GmbH
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-08-28

Abstract

The method involves receiving navigation signals, and determining periodic information contained in the navigation signals. Reference periodic information is provided, and the former periodic information is compared with the reference periodic information. The reference periodic information is independent of a navigation system and the former periodic information. A time difference obtained from the comparison is compared with an adjustable threshold value. An independent claim is also included for a device for determining the existence of an illusion and a field for illusion of a satellite navigation receiver.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und eine Vorrichtung zur Feststellung der Existenz eines Täuschfelds, insbesondere eines Täuschfelds zur Täuschung eines Empfängers eines Systems zur Positionsbestimmung und bevorzugt zur satellitengestützten Positionsbestimmung.The The present invention relates to a system and an apparatus for Determining the existence of a Täuschfeld, in particular of a Täuschfelds to the deception of a receiver a positioning system and preferably satellite-based Positioning.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System und ein Gerät zur Detektion eines Feldes zur Täuschung eines professionellen GPS-Empfängers oder eines Empfängers eines anderen Satellitengestützten Navigationssystems.Especially The present invention relates to a system and a device to detect a field to deceive a professional GPS receiver or a receiver of another satellite Navigation system.

Im Rahmen der folgenden Beschreibung wird beispielhaft auf ein GPS (Global Positioning) System verwiesen, wobei festzustellen ist, dass die entsprechenden Sachverhalte auch für alle weiteren satellitengestützten Navigationssysteme gelten, die ebenfalls als von der vorliegenden Erfindung umfasst zu verstehen sind.in the The following description will exemplify a GPS (Global Positioning) system, and it should be noted that that the corresponding facts also for all further satellite-based Navigation systems, which are also considered by the present Invention to be understood.

Aus dem Stand der Technik sind Systeme zur Erzeugung eines Täuschfeldes zur Täuschung von Navigationsempfängern, wie professionelle GPS-Empfänger oder Empfänger anderer satellitengestützte Navigationssysteme, bekannt.Out the prior art are systems for generating a Täuschfeldes to deceive navigation receivers, such as professional GPS receivers or receiver of other satellite-based navigation systems, known.

Ein solches System wird beispielsweise in der US 6 396 432 B2 beschrieben. Hierbei werden die von einer als Positionsaufnehmer bezeichneten GPS-Empfangsantenne empfangenen Positionsdaten ohne inhaltliche Weiterverarbeitung über einen Übertragungskanal an einen anderen Ort geleitet und dort von einer Sendeantenne verstärkt abgestrahlt. GPS-Empfänger, die sich im Bereich dieser GPS-Sendeantenne befinden, zeigen anstelle ihrer eigenen Position die Position der als Positionsaufnehmer bezeichneten GPS-Empfangsantenne an.Such a system is used for example in the US Pat. No. 6,396,432 B2 described. In this case, the position data received by a GPS receiving antenna designated as a position sensor is passed on to a different location via a transmission channel without further processing of the content, and is radiated there in an amplified manner by a transmitting antenna. GPS receivers located in the range of this GPS transmitting antenna display the position of the GPS receiving antenna called position transducer instead of their own position.

Die Existenz einer solchen Täuschfeldsendeeinrichtung kann, wie beispielsweise in der CH2250006 beschrieben, durch den Vergleich der zum eigentlichen Navigationssystem veränderten Einstrahlrichtung der Positionssignale erkannt werden.The existence of such Täuschfeldsendeeinrichtung can, for example, in the CH2250006 described by the comparison of the actual navigation system changed direction of irradiation of the position signals are detected.

Dem liegt zugrunde, dass bei Satellitennavigationssystemen die von den Empfängern zur Positionsberechnung empfangenen Signale von Satelliten gesendet werden. Das in der US6396432 beschriebene System weist dahingegen einen Täuschfeldsender auf, der erdnah angeordnet ist, beispielsweise auf dem Boden steht. Das Täuschfeld wird somit im wesentlichen horizontal abgestrahlt. Die so veränderte Einstrahlrichtung gegenüber den von den Navigationssatelliten abgestrahlten Informationen kann als Indikator für das Vorliegen eines Täuschfeldes benutzt werden.This is based on the fact that in satellite navigation systems, the signals received by the receivers for position calculation are sent by satellites. That in the US6396432 described system, however, has a Täuschfeldsender, which is arranged close to the earth, for example, stands on the ground. The Täuschfeld is thus emitted substantially horizontally. The direction of irradiation thus changed with respect to the information radiated by the navigation satellites can be used as an indicator for the presence of a sound field.

Es ist jedoch möglich, den in der US 6 396 432 beschriebenen Übertragungskanal zwischen einem Positionsempfänger und einem Täuschsender durch eine Funkstrecke zu realisieren. Dies ermöglicht, den Täuschfeldsender entfernt von der Erdoberfläche, beispielsweise auf einer luftgestützten Plattform, zu installieren. Somit würde die Einstrahlrichtung des Täuschfeldsenders gegenüber der Einstrahlrichtung eines Satelliten keinen wesentlichen Unterschied mehr aufweisen. Das Verfahren, die Existenz eines Täuschfeldes auf Basis einer veränderten Einstrahlrichtung zu detektieren, kann somit nicht als zuverlässiger Indikator für das tatsächliche Auftreten einer Täuschung dienen.It is possible, however, in the US 6,396,432 described transmission channel between a position receiver and a Täuschchsender to realize by a radio link. This makes it possible to install the Täuschfeldsender away from the earth's surface, for example on an airborne platform. Thus, the direction of incidence of the Täuschfeldsenders over the direction of a satellite would have no significant difference. Thus, the method of detecting the existence of a Täuschfeld based on a changed direction of incidence can not serve as a reliable indicator of the actual occurrence of a deception.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes System zur zuverlässigen Detektion der Existenz eines Täuschfelds für Navigationsempfänger sowie ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes System und Verfahren zur zuverlässigen Feststellung, ob ein Navigations-Empfänger von einem Täuschsignal beeinflusst wird, bereitzustellen.It Thus, an object of the present invention is an improved System for the reliable detection of the existence of a sound field for navigation receiver and a corresponding To provide method. In particular, it is the task of the present invention Invention, an improved system and method for reliable Determining if a navigation receiver from a deception signal is influenced to provide.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.These The object is achieved by the features of the independent claims solved. The dependent claims relate to preferred embodiments of the present invention Invention.

Hierbei wird zunächst vom Vorliegen bzw. der Existenz eines Täuschfeldes, wie es etwa durch das in der US 6 306 437 beschriebene System erzeugt wird, ausgegangen.This is first of the presence or the existence of a Täuschfeldes, as it is about by in the US Pat. No. 6,306,437 system generated is assumed.

Ein professioneller Navigations- bzw. GPS-Empfänger empfängt das sogenannte C/A Signal auf der Frequenz L1 und das professionell einsetzbare – verschlüsselte – Signal P (Y) sowohl auf der Frequenz L1 als auch auf der Frequenz L2. Bei dem im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Täuschung eines Navigationsempfängers erfolgt ein Versatz der auf diesen beiden Frequenzen übertragenen Daten.One professional navigation or GPS receiver receives the so-called C / A signal on frequency L1 and the professional usable - encrypted - signal P (Y) both on the frequency L1 and on the frequency L2. In which deceptive methods known in the art a navigation receiver is an offset of these two frequencies transmitted data.

Insbesondere wird in dem im Stand der Technik bekannten System ein tatsächliches Satellitennavigationssignal durch einen Positionsaufnehmer an einem Ort A empfangen, an einen Täuschfeldsender übermittelt und von diesem verarbeitet, der an einem entfernten Ort B positioniert ist. Hierbei sind sowohl für die Übertragung über die zwischen dem Ort des Positionsaufnehmers und dem des Täuschsenders liegende Strecke als auch für die Signalverarbeitung in den beiden Geräten deutlich messbare Zeiten notwendig (Signalverarbeitung umfasst hier Verstärkung, Filterung, Mischung in andere Frequenzen etc.).Especially becomes an actual one in the system known in the art Satellite navigation signal through a position sensor on a Place A received, transmitted to a Täuschfeldsender and processed by this, which is positioned at a remote location B. is. Here are both for the transmission over the lying between the position of the position sensor and that of the deceiver Route as well as for the signal processing in the two Devices clearly measurable times necessary (signal processing here includes amplification, filtering, mixing in others Frequencies etc.).

Dies wiederum bedeutet, dass ein getäuschter Navigationsempfänger (beispielsweise ein GPS-Empfänger) der sich ursprünglich in einem nicht-getäuschten Gebiet gefunden hat, die Existenz eines Täuschsignals bzw. einer Täuschung anhand eines Sprungs in der aus dem Navigation- bzw. GPS-Signal abgeleiteten Zeit zwischen dem nichtgetäuschten Signal und dem getäuschten Signal ermitteln kann. Dieser Zeitsprung ergibt sich aus den Übertragungs- und Verarbeitungszeiten für das Täuschfeldsignal.This, in turn, means a mischief ter navigation receiver (for example, a GPS receiver) which has originally found in a non-deluded area, the existence of a deception signal or by a jump in the derived from the navigation or GPS signal time between the non-deceived signal and can determine the deceived signal. This time jump results from the transmission and processing times for the Täuschfeldsignal.

Dem liegt zugrunde, dass die Systemzeit eines Navigationssystems neben der eigenen Position eine unbekannte Größe ist. Aus den in einem Navigationssystem von den Navigationssatelliten bereitgestellten bzw. gesendeten Navigationssignalen, die für die Positionsbestimmung an einem Empfangsort maßgeblich sind, kann ein Zeitsignal errechnet werden, das verwendet wird, um die sich ändernde Satellitenposition bei der Berechnung der Position des Navigationsempfängers zu berücksichtigen.the is based on the system time of a navigation system in addition to your own position is an unknown quantity. From the in a navigation system of the navigation satellites provided or sent navigation signals, which for the Determining position at a receiving location, a time signal can be calculated that is used to calculate the time changing satellite position in the calculation of the Position of the navigation receiver to be considered.

Aus den von einem Navigationsempfänger empfangenen, zur Positionsbestimmung maßgeblichen Navigationssignalen kann ein solches Zeitsignal errechnet werden. Durch den Vergleich des Zeitsignals mit einer Referenzzeit, beispielsweise einer Echtzeit, lässt sich zwischen dem Zeitsignal der empfangenen Navigationsdaten und der Referenzzeit eine erste Zeitdifferenz ermitteln, die üblicherweise im wesentlichen konstant ist. Die oben beschriebene zeitliche Verzögerung des Empfangs eines Navigationssignals durch einen Navigationsempfänger, die durch den Aufbau eines Täuschfelds entsteht, führt somit zu einer zweiten Zeitdifferenz zwischen der Referenzzeit des Navigationsempfängers einerseits und dem Täuschfeldsignal andererseits die verschieden ist von der ersten Zeitdifferenz zwischen der Referenzzeit einerseits und dem nicht-getäuschten bzw. originären Navigationssignal andererseits.Out the position received by a navigation receiver authoritative navigation signals can be such a time signal be calculated. By comparing the time signal with a Reference time, such as a real-time, can be between the time signal of the received navigation data and the Reference time determine a first time difference, usually in the is essentially constant. The time delay described above the reception of a navigation signal by a navigation receiver, which results from the construction of a Täuschfelds, thus leads at a second time difference between the reference time of the navigation receiver on the one hand and the Täuschfeldsignal on the other hand, the different from the first time difference between the reference time on the one hand and the non-deceptive navigation signal on the other hand.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die in empfangenen, für die Positionsbestimmungen maßgeblichen Navigationssignalen enthaltene Zeitinformation ermittelt und mit einer unabhängig vom Navigationssystem bereitgestellten Referenzzeitinformation fortlaufend verglichen. Vorzugsweise wird hierbei die Zeitdifferenz zwischen der Referenzzeitinformation und der aus dem Navigationssignal errechneten Zeitinformation ermittelt. Weiter bevorzugt wird ein Zeitunterschied zwischen einer ersten Zeitdifferenz und einer zweiten Zeitdifferenz, wie oben beschrieben, ermittelt. Wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Sprung der jeweils ermittelten Zeitdifferenz, d. h. ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Zeitdifferenz, erkannt wird, kann dies als Vorliegen eines Täuschfeldes gewertet werden. Weiter bevorzugt wird der Zeitunterschied mit einem Schwellenwert verglichen. Wird nun ein vorgegebener Schwellenwert überschritten, wird auf das Vorliegen eines Täuschfeldes geschlossen. Dies wird dem Benutzer des Navigationssystems angezeigt.at The method according to the invention is thus the in received, relevant for the position determinations Determined and with navigation information contained time information one provided independently of the navigation system Reference time information continuously compared. Preferably Here, the time difference between the reference time information and determined from the navigation signal calculated time information. Further preferred is a time difference between a first Time difference and a second time difference, as described above, determined. When using the method according to the invention a jump of the respectively determined time difference, d. H. a difference between the first and the second time difference, this can be regarded as the presence of a Täuschfeldes. Further preferred is the time difference with a threshold compared. If a preset threshold is exceeded, is closed to the presence of a Täuschfeldes. This is displayed to the user of the navigation system.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtiung zum Ermitteln der Existenz einer Täuschung bzw. eines Täuschfelds zur Täuschung eines Satellitennavigationsempfängers umfasst insbesondere einen Referenzzeitgeber zum Bereitstellen einer Referenzzeitinformation, eine Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zwischen der aus dem Navigationssignal ermittelten Zeitinformation und der Referenzzeitinformation und vorzugsweise einen Komparator zum Vergleichen der Zeitdifferenz mit einem Vergleichswert.A Inventive device for determining the Existence of a deception or a Täuschfelds to deceive a satellite navigation receiver In particular, it includes a reference timer for providing a Reference time information, means for determining a time difference between the time information determined from the navigation signal and the reference time information, and preferably a comparator for comparing the time difference with a comparison value.

Die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz ist vorzugsweise ausgebildet zum Ermitteln einer Zeitdifferenz zu einem ersten Zeitpunkt und einer Zeitdifferenz zu einem zweiten Zeitpunkt. Wie aus obiger Diskussion hervorgeht, ergibt sich eine erste Zeitdifferenz beim Vorliegen eines nicht-getäuschten bzw. originärem Navigationssignals. Beim Vorliegen eines Täuschfeldes ergibt sich eine zweite Zeitdifferenz. Weiterhin ist die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz vorzugsweise zum Ermitteln eines Zeitunterschieds zwischen einer an einem ersten Zeitpunkt und einer an einem zweiten Zeitpunkt ermittelten Zeitdifferenz geeignet. Der Komparator dient vorzugsweise zum Vergleichen einer ersten, zweiten Zeitdifferenz und/oder eines Zeitunterschieds mit einem Vergleichswert, vorzugsweise einem ersten, zweiten oder dritten Vergleichswert. Eine erste, zweite Zeitdifferenz und/oder ein Zeitunterschied wird vorzugsweise fortlaufend, besonders bevorzugt fortlaufend kontinuierlich oder unterbrochen fortlaufend ermittelt. Da die ersten und zweiten Zeitdifferenzen vorzugsweise im wesentlichen konstant sind, ist der Zeitunterschied beim Vergleich zweier erster Zeitdifferenzen im wesentlichen null. Ebenso beim Vergleich zweier zweiter Zeitdifferenzen. Beim Vergleich einer ersten mit einer zweiten Zeitdifferenz ergibt sich jedoch vorzugsweise im wesentlichen ein Wert, der der oben erläuterten zeitlichen Verzögerung durch den Aufbau eines Täuschfeldes entspricht.The Means for determining a time difference is preferably formed for determining a time difference at a first time and a time difference at a second time. As from the above discussion shows, there is a first time difference in the presence a non-deluded or original navigation signal. The presence of a Täuschfeldes results in a second Time difference. Furthermore, the device for determining a Time difference preferably for determining a time difference between one at a first time and one at a second time Time determined time difference suitable. The comparator is used preferably for comparing a first, second time difference and / or a time difference with a comparison value, preferably a first, second or third comparison value. A first, second Time difference and / or a time difference is preferably continuous, most preferably continuously continuous or interrupted continuously determined. Since the first and second time differences are preferred are substantially constant, is the time difference in the comparison two first time differences substantially zero. Likewise at Comparison of two second time differences. When comparing a first however, with a second time difference, it is preferable essentially a value corresponding to the temporal Delay through the construction of a Täuschfeldes equivalent.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Diese zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die sich im Einflussbereich eines Täuschfelds befindet.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIG 1 described. This shows a device according to the invention, which is located in the influence of a Täuschfelds.

Das dargestellte erfindungsgemäße System weist vorzugsweise einen Navigationsempfänger 7, besonders bevorzugt einen GPS-Empfänger, einen Referenzzeitgeber 8, hier eine Uhr, sowie einen Komparator 9 auf. Das System umfasst ferner eine – nicht dargestellte – Einrichtung zum Ermitteln einer ersten, zweiten Zeitdifferenz und/oder eines Zeitunterschieds. Diese steht vorzugsweise mit dem Komparator in Wirkverbindung.The illustrated system according to the invention preferably has a navigation receiver 7 , more preferably a GPS receiver, a reference timer 8th , here a clock, and a comparator 9 on. The system further comprises means (not shown) for determining a first, second time difference and / or a time base difference. This is preferably in operative connection with the comparator.

Das System ist hierbei derart ausgebildet, dass die Uhr 8 die Referenzzeitinformation an den Komparator 9 übermittelt, bzw. diese zur Verfügung stellt. Die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz bezieht ferner die in einem empfangenen, zur Positionsbestimmung maßgeblichen Navigationssignal enthaltene Zeitinformation und vergleicht diese mit dem Referenzzeitsignal. Empfängt das System bzw. der Navigationsempfänger 7 ein valides, also ungetäuschtes, von Navigationssatelliten abgegebenes Navigations- bzw. Positionssignal, ist die Differenz zwischen der aus dem Navigations- bzw. GPS-Signal ermittelten Zeitinformation und der dem Komparator 9 durch die Uhr 8 bereitgestellten Referenzzeitinformation, also die erste Zeitdifferenz, gering. Ferner erweist sich die Differenz als im wesentlichen konstant. Der Komparator vergleicht die ermittelte Zeitdifferenz vorzugsweise mit mindestens einem Schwellenwert.The system is in this case designed such that the clock 8th the reference time information to the comparator 9 transmitted or made available. The device for determining a time difference further relates the time information contained in a received navigation signal relevant for determining the position and compares this with the reference time signal. Receives the system or navigation receiver 7 a valid, ie undisturbed, navigation or position signal emitted by navigation satellites is the difference between the time information determined from the navigation or GPS signal and that from the comparator 9 through the clock 8th provided reference time information, so the first time difference, low. Furthermore, the difference turns out to be substantially constant. The comparator preferably compares the determined time difference with at least one threshold value.

Wird jedoch, wie in 1 dargestellt, vom Navigationsempfänger 7 ein Täuschsignal empfangen, das durch die dargestellten Einrichtungen 1 bis 6 und nicht direkt durch die Satelliten übermittelt wurde, wie nachfolgend beschrieben, stellt das erfindungsgemäße System eine größere Differenz zwischen der durch die Uhr 8 bereitgestellten Referenzzeitinformationen und der aus dem Navigations- bzw. GPS-Signal ermittelten Zeit, also die zweite Zeitdifferenz, fest, woraus geschlossen werden kann, dass kein integres Navigations- bzw. GPS-Signal vorliegt.However, as in 1 represented by the navigation receiver 7 receive a deception signal through the illustrated devices 1 to 6 and not directly transmitted by the satellites, as described below, the system of the invention provides a greater difference between that through the clock 8th provided reference time information and the determined from the navigation or GPS signal time, ie the second time difference, fixed, from which it can be concluded that no Integres navigation or GPS signal is present.

Wie in 1 dargestellt, wird beispielsweise bei der im Stand der Technik bekannten Einrichtung zum Täuschen bzw. Verfälschen von Navigationssignalen eine sogenannte Positionsaufnahmeeinrichtung 2 mit einer Empfangsantenne 1 zum Empfang von von Navigationssatelliten 10 abgestrahlten maßgeblichen Navigationsinformationen ausgerüstet. In der Positionsaufnahmeeinrichtung 2 ist gegebenenfalls eine Komponente vorgesehen, die die Trägerfrequenzen L1 und L2 der Navigationsinformationen umsetzt. Auf diesen umgesetzten Frequenzen werden die Navigationsinformationen durch die Positionsaufnahmeeinrichtung 2 über eine Sendeantenne 3 an eine Empfangsantenne 4 eines Täuschfeldsenders 5 gesendet, der sich an einem von der Positionsaufnahmeeinrichtung 2 entfernten Ort befindet. In diesem Täuschfeldsender 5 findet die Rücksetzung der umgesetzten Frequenzen auf die ursprünglichen Frequenzen L1 und L2 statt. Die Frequenzen L1 und L2 werden von der Täuschfeldsendeantenne 6 an den sich im Täuschfeld befindenden Navigations- bzw. GPS-Empfänger 7 abgestrahlt.As in 1 is shown, for example, in the known in the prior art device for deceiving or tampering with navigation signals, a so-called position-receiving device 2 with a receiving antenna 1 for receiving navigation satellites 10 radiated relevant navigation information. In the position-receiving device 2 If appropriate, a component is provided which converts the carrier frequencies L1 and L2 of the navigation information. At these converted frequencies, the navigation information is provided by the position sensing device 2 via a transmitting antenna 3 to a receiving antenna 4 a Täuschfeldsenders 5 sent to one of the position-receiving device 2 distant place. In this Täuschfeldsender 5 the reset of the converted frequencies to the original frequencies L1 and L2 takes place. The frequencies L1 and L2 are from the Täuschfeldsendeantenne 6 on the in the Täuschfeld located navigation or GPS receiver 7 radiated.

Aufgrund der, wie oben beschrieben, für die Signalübermittlung und Verarbeitung beim beschriebenen Täuschungsverfahren benötigten Zeiten, ermittelt der Komparator 9 eine zweite Zeitdifferenz zwischen der durch die Uhr 8 bereitgestellten Referenz-Zeit und der aus dem GPS-Signal ermittelten Zeit, die vorzugsweise größer als eine erste Zeitdifferenz ist. Hierbei ist auf den Betrag des Unterschieds abzustellen. Liegt diese zweite Zeitdifferenz über einem vorgegebenen Schwellwert, oder über einem entsprechenden Vergleichswert gibt der Komparator eine entsprechende Meldung ab.Due to the times required for signal transmission and processing in the described deception method, as described above, the comparator determines 9 a second time difference between through the clock 8th provided reference time and the time determined from the GPS signal, which is preferably greater than a first time difference. Hereby, the amount of the difference has to be adjusted. If this second time difference lies above a predetermined threshold value, or above a corresponding comparison value, the comparator outputs a corresponding message.

Die erste, ohne das Täuschfeld gemessene Zeitdifferenz wird vorzugsweise als der Schwellwert definiert. Liegt ein Täuschfeld vor, ist die zweite Zeitdifferenz größer als die erste, womit dieser Schwellwert überschritten wird. Der Unterschied zwischen diesen beiden Zeitdifferenzen entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Summe aus der Verarbeitungszeit 1, Verarbeitungszeit 2 und der Signallaufzeit zwischen Positionsaufnahmeeinrichtung 2 und Täuschfeldsender 6, vgl. 1. Somit beträgt dieser Unterschied vorzugsweise mindestens t = 1/c, wobei c für die Lichtgeschwindigkeit und 1 für die Entfernung zwischen Positionsaufnahmeeinrichtung 2 und Täuschfeldsender 6 steht, bspw. 500 m, wie auch nachfolgend diskutiert.The first time difference measured without the Täuschfeld is preferably defined as the threshold. If there is a Täuschfeld, the second time difference is greater than the first, so this threshold is exceeded. The difference between these two time differences preferably corresponds substantially to the sum of the processing time 1, processing time 2 and the signal delay time between the position-receiving device 2 and Täuschfeldsender 6 , see. 1 , Thus, this difference is preferably at least t = 1 / c, where c is the speed of light and 1 is the distance between the position-receiving device 2 and Täuschfeldsender 6 is, for example, 500 m, as discussed below.

Besonders bevorzugt umfasst die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz und/oder der Komparator 9 einen hinreichend genau gehenden Referenzzeitgeber, hier eine Uhr 8, bzw. steht mit diesem/dieser in Kommunikationsverbindung. Die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz vergleicht die durch die Uhr 8 bereitgestellte Zeitinformation fortlaufend vorzugsweise kontinuierlich oder in Abständen mit der aus einem zu überwachenden GPS- bzw. Navigationsempfänger 7 bereitgestellten Zeitinformation, die in den empfangenen Navigationssignalen enthalten ist. Der Komparator 9 vergleicht die ermittelte Zeitdifferenz mit mindestens einem Schwellenwert.Particularly preferably, the device comprises a time difference and / or the comparator 9 a sufficiently accurate reference timer, here a clock 8th , or is in communication with this / this. The means for determining a time difference compares that through the clock 8th provided time information continuously preferably continuously or at intervals with the from a to be monitored GPS or navigation receiver 7 provided time information contained in the received navigation signals. The comparator 9 compares the determined time difference with at least one threshold.

Bei der Ermittlung der oben erwähnten Schwellwerte bzw. der kritischen Zeitdifferenz ist bevorzugt von folgenden Überlegungen auszugehen.at the determination of the above-mentioned thresholds or the critical time difference is preferred by the following considerations go out.

Die Täuschung einer mit einem GPS-Empfänger ermittelten Position um nur wenige Meter ist in der Regel nicht sinnvoll. Falls ein GPS-Empfänger an Bord eines Flugkörpers bzw. eines Flugzeugs getäuscht werden sollte, so würde ein zu kleines Täuschfeld durch diesen ignoriert werden, da er sich nicht lange genug in diesem aufhält. Bei der Täuschung eines GPS-Empfängers der sich an Bord eines landgestützten Fahrzeugs befindet, ist eine Täuschung in der Regel nur sinnvoll, wenn das eigentliche Ziel, dessen Auffinden verhindert werden soll, nicht auch ohne GPS-Unterstützung erreicht werden kann. Wenn das eigentliche Ziel also in Sichtweite liegt, ist die Täuschung eines GPS-Empfängers in vielen Fällen als nicht sinnvoll anzusehen.The deception of a position determined by a GPS receiver by only a few meters is usually not useful. If a GPS receiver on board a missile or an aircraft should be deceived, then a too small Täuschfeld would be ignored by this, because he does not stay long enough in this. When deceiving a GPS receiver onboard a land-based vehicle, deception is usually meaningful only if the actual destination to be detected can not be reached without GPS support. So if the real target is in sight, the deception of a GPS receiver is in many cases do not make sense

Hieraus folgt, dass bei einer Täuschung eines GPS-Empfängers üblicherweise die Strecke zwischen der Positionsaufnahmeeinrichtung und dem Täuschfeldsender beispielsweise mehrere hundert Meter beträgt.From this follows that when deception of a GPS receiver usually the distance between the position-receiving device and the Täuschfeldsender for example, several hundred meters.

Dies zugrundegelegt, ruft hierbei eine Entfernung zwischen Positionsaufnahmeeinrichtung 2 und Täuschfeldsender 6 von 1 = 500 Meter einen Zeitversatz des GPS-Signals um mindestens t = 1/c hervor, wobei c für die Lichtgeschwindigkeit, t für den Zeitversatz und 1 für die Entfernung steht. Das heißt, im Beispiel von 1 = 500 Meter ergibt sich ein Zeitversatz des GPS-Signals um etwa 1,67 Mikrosekunden. Eine derartige Zeitdifferenz ist durch den Komparator messbar, insbesondere da diese gegebenenfalls auch noch durch die Verarbeitungszeit in der Positionsaufnahmeeinrichtung 2 und der Täuschfeldsendeeinrichtung 6 vergrößert wird.This basis calls in this case a distance between position-receiving device 2 and Täuschfeldsender 6 of 1 = 500 meters, a time lag of the GPS signal by at least t = 1 / c, where c is the speed of light, t is the time offset, and 1 is the distance. That is, in the example of 1 = 500 meters, there is a time offset of the GPS signal by about 1.67 microseconds. Such a time difference can be measured by the comparator, in particular since this may also be due to the processing time in the position-receiving device 2 and the Täuschfeldsendeeinrichtung 6 is enlarged.

Die Einrichtung zum Ermitteln einer Zeitdifferenz misst, wie bereits angedeutet, permanent die Differenz zwischen der Zeitinformation, die der GPS-Empfänger aus dem GPS-Signal berechnet und der Zeitinformation, die er von der Uhr 8 erhält. Falls die Differenz einen vorher festzulegenden Schwellwert übersteigt, so zeigt der Komparator dieses an. Der Schwellwert ist vorzugsweise eine variable Größe und hängt vorzugsweise von z. B. Gangdifferenz zwischen GPS-Systemzeit und der Uhr (8) ab. Es kommt insbesondere auf den Vergleich zwischen zwei (oder mehreren) Messungen an, erst der signifikante Unterschied (bspw. > 1 us) dieser beiden Zeitdifferenzen gibt die Auskunft über das Vorliegen eines manipulierten Signals an. Dieser Schwellwert liegt im Bereich von 0,7 bis 5 Mikrosekunden, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 3 Mikrosekunden und besonders bevorzugt von größer als etwa > 1 Mikrosekunde.As already indicated, the means for determining a time difference permanently measures the difference between the time information which the GPS receiver calculates from the GPS signal and the time information which it derives from the clock 8th receives. If the difference exceeds a predetermined threshold, the comparator will indicate this. The threshold is preferably a variable size and preferably depends on e.g. B. Gap difference between GPS system time and the clock ( 8th ). It is particularly important to compare two (or more) measurements. Only the significant difference (eg> 1 μs) of these two time differences provides information about the presence of a manipulated signal. This threshold is in the range of 0.7 to 5 microseconds, preferably in the range of 0.5 to 3 microseconds, and more preferably greater than about> 1 microsecond.

Aus dem Vorliegen einer Überschreitung des festzulegenden Schwellwerts durch die durch den Komparator ermittelte Differenz der Zeitinformation, kann somit zuverlässig geschlossen werden, dass das empfangene Navigations- bzw. GPS-Signal nicht mehr direkt von einem GPS-Satelliten stammt, sondern verzögert worden sein muss und keine verlässliche Position bzw. Zeitinformation mehr liefern kann.Out the existence of exceeding the threshold to be established by the difference of the time information determined by the comparator thus be reliably concluded that the received Navigation or GPS signal no longer directly from a GPS satellite but must have been delayed and no reliable Position or time information can deliver more.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 6396432 B2 [0005]
- CH 2250006 [0006]
- US 6396432 [0007, 0008]
US 6306437 [0011]

Claims

Method for detecting a field for deception a navigation receiver, preferably a satellite navigation receiver, with the steps: Receiving a navigation signal; Determine the time information contained in the navigation signal; Provide a reference time information; and Compare the time information with the reference time information.

The method of claim 1, wherein the reference time information regardless of the navigation system or from the navigation signal is calculable time information.

The method of claim 1 or 2, wherein gives the comparison a time difference.

The method of claim 1, 2 or 3, wherein the resulting from the comparison time difference with at least one threshold is compared.

Method according to one of the preceding claims, where, if a predetermined threshold exceeded is concluded on the presence of a deception and a corresponding display is made.

Method according to one of the preceding claims, wherein the threshold value is adjustable.

Method according to one of the preceding claims, the threshold being in the range of 0.7 to 5 microseconds, preferably in the range of about 0.5 to 3 microseconds, and more preferably greater than about> 1 microsecond.

Method according to one of the preceding claims, wherein the comparator is the difference between the time information of the navigation signal and that of the reference time information continuously continuously or continuously determined intermittently.

Method according to one of the preceding claims, a time difference at a first time and a time difference is determined at a second time.

The method of claim 9, wherein the time difference the two time differences is determined.

The method of claim 10, wherein the time difference is compared with at least one threshold.

Device for detecting the existence of a deception field of a satellite navigation receiver, comprising a navigation receiver ( 7 ) for receiving navigation signals relevant for position determination; a reference timer ( 8th ), means for determining a time difference, which is set up in such a way, from the time information obtainable from the received navigation signal with a time interval determined by the reference timer ( 8th ) to compare time information provided.

The device of claim 12, wherein the device is further set up to determine a time difference, at least a time difference as an indicator of the existence of a Deception or the existence of a Täuschfeldes to determine.

The device of claim 12 or 13, further comprising a comparator for comparing by the means for determining a time difference determined at least a time difference with at least a threshold.

Device according to one of claims 12 to 14, further comprising a memory means for storing at least a time difference, and a comparator for comparing at least two time differences and preferably for outputting a time difference.

Device, in particular according to one of the claims 12 to 15, for carrying out a method according to a of claims 1 to 11.