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JP6943084B2 - Signal tracking program, signal tracking method and information processing device - Google Patents
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JP6943084B2 - Signal tracking program, signal tracking method and information processing device - Google Patents

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Description

本発明は、信号追跡プログラム、信号追跡方法及び情報処理装置に関する。 The present invention relates to a signal tracking program, a signal tracking method and an information processing apparatus.

GNSS衛星からの受信信号に基づき位置の測位を行うGNSS(Global Navigation Satellite System)が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。欺瞞(なりすまし、スプーフィング)は、GNSS衛星が発信する本物の信号を偽装することにより、該信号から得られる時刻情報や位置情報等の測位情報の誤認を生じさせる。このため、GNSSにおける欺瞞を防御する必要があるが、特許文献1及び特許文献2では、受信機が受信する信号が欺瞞信号であるか又は本物の信号であるかを判定することはできない。 A GNSS (Global Navigation Satellite System) that performs position positioning based on a signal received from a GNSS satellite is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Deception (spoofing, spoofing) causes misidentification of positioning information such as time information and position information obtained from a real signal transmitted by a GNSS satellite by disguising it. Therefore, it is necessary to prevent deception in GNSS, but in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is not possible to determine whether the signal received by the receiver is a deception signal or a genuine signal.

欺瞞に対する防御としては、信号の認証、暗号化、複数の受信アンテナを用いることによる欺瞞信号の到来方向に対して信号の無効化(ヌルステアリング)を行う方法等がある。しかしながら、これらの手法では、既存のシステムやハードウェアに、マルチアンテナ化等の変更が必要であり、これらの変更を行わずに欺瞞攻撃を防御することはできない。 As protection against fraud, there are a method of signal authentication, encryption, and a method of invalidating (null steering) the signal in the direction of arrival of the fraudulent signal by using a plurality of receiving antennas. However, these methods require changes such as multi-antenna in existing systems and hardware, and it is not possible to prevent fraudulent attacks without making these changes.

欺瞞信号の搬送に使用される電力は、本物の信号の搬送に使用される電力よりも高い。このため、欺瞞信号によって本物の信号のC/N(Carria to Noise)値の劣化が引き起こされる。本物の信号を追尾できなくなるまでC/N値が劣化すると、信号の再捕捉が行われ、これにより、信号の追尾を復帰させることが行われている。 The power used to carry a deceptive signal is higher than the power used to carry a real signal. Therefore, the deception signal causes deterioration of the C / N (Carria to Noise) value of the real signal. When the C / N value deteriorates until the real signal cannot be tracked, the signal is recaptured, and the tracking of the signal is restored.

特開2011−43365号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-433655 特開2001−153942号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-153942

しかしながら、信号の再捕捉時、受信機は、より電力の高い受信信号を捕捉する。このため、信号の再捕捉では、受信機は、本物の受信信号よりも高い電力で搬送される欺瞞信号を捕捉してしまい、正しい信号の追尾ができないという課題を有する。 However, when the signal is reacquired, the receiver captures the higher power received signal. Therefore, in signal reacquisition, the receiver has a problem that it cannot track a correct signal because it acquires a deceptive signal carried with a power higher than that of a real received signal.

そこで、1つの側面では、本発明は、信号の追尾の信頼性を向上させることを目的とする。 Therefore, in one aspect, the present invention aims to improve the reliability of signal tracking.

1つの実施態様では、衛星識別情報を含む信号を受信し、前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定し、前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定し、前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う、処理をコンピュータに実行させる信号追跡プログラムが提供される。 In one embodiment, a signal including satellite identification information is received, the signal identified by the satellite identification information is tracked according to a change in the frequency of the signal, and the signal is not tracked at a predetermined cycle. When it is determined whether the signal is possible and it is determined that the signal cannot be tracked, the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked is estimated, and the estimated value of the frequency change is estimated. Based on the above, a signal tracking program for causing a computer to perform processing is provided, which re-tracks a signal according to a determination result of a fraudulent attack.

1つの側面では、本発明は、信号の追尾の信頼性を向上させることができる。 In one aspect, the present invention can improve the reliability of signal tracking.

一実施形態に係る受信機のハードウェア構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the hardware configuration of the receiver which concerns on one Embodiment. 従来の信号追跡方法について説明するためのフローチャート。A flowchart for explaining a conventional signal tracking method. 一実施形態に係る受信機の機能構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the functional structure of the receiver which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る信号追跡処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the signal tracking processing which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るキャリア周波数とコード位相の推定を説明するための図。The figure for demonstrating the estimation of the carrier frequency and the code phase which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る更新周期監視処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the update cycle monitoring process which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るフレーム番号及び更新周期の監視を説明するための図。The figure for demonstrating the monitoring of the frame number and the update cycle which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る相関値監視処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the correlation value monitoring processing which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る信号の再追尾を説明するための図。The figure for demonstrating the re-tracking of a signal which concerns on one Embodiment. 一実施形態の変形例に係る信号追跡処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the signal tracking processing which concerns on the modification of one Embodiment.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations.

[受信機のハードウェア構成]
図1に、本発明の一実施形態に係るGNSS(Global Navigation Satellite System)受信機(以下、「受信機」という。)10のハードウェア構成の一例を示す。受信機10は、地球周回軌道上に配置された測位衛星であるGNSS衛星1から、測位のための信号を受信及び復調し、その結果に基づき搭載先移動体の現在位置、速度等を求めるための演算動作、即ち測位動作を実行する機能を有する情報処理装置の一例である。
[Receiver hardware configuration]
FIG. 1 shows an example of a hardware configuration of a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver (hereinafter, referred to as “receiver”) 10 according to an embodiment of the present invention. The receiver 10 receives and demodulates a positioning signal from the GNSS satellite 1 which is a positioning satellite arranged in the orbit around the earth, and obtains the current position, speed, and the like of the mounted moving object based on the result. This is an example of an information processing apparatus having a function of executing a calculation operation, that is, a positioning operation.

受信機10は、アンテナ部11、周波数変換回路101、A/D変換回路102、相関器103、コード及びキャリア発生器104、CPU105、計算回路106、クロック発生器107、メモリ108及び慣性計測装置109を有する。 The receiver 10 includes an antenna unit 11, a frequency conversion circuit 101, an A / D conversion circuit 102, a correlator 103, a code and carrier generator 104, a CPU 105, a calculation circuit 106, a clock generator 107, a memory 108, and an inertial measurement unit 109. Has.

受信機10は、地球周回軌道上にあるGNSS衛星1から送信される信号を、アンテナ部11を用いて受信し、この受信信号を増幅し、周波数変換回路101により周波数変換する。周波数変換した信号は、A/D変換回路102によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、相関器103に供給される。 The receiver 10 receives the signal transmitted from the GNSS satellite 1 in orbit around the earth by using the antenna unit 11, amplifies the received signal, and converts the frequency by the frequency conversion circuit 101. The frequency-converted signal is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D conversion circuit 102 and supplied to the correlator 103.

相関器103に対応して、コード及びキャリア発生器104が設けられている。コード及びキャリア発生器104は、クロック発生器107から供給されるクロックを基準として動作しており、CPU105の制御によりキャリア及び相関検出用拡散コード(以下、「拡散コード」という。)を発生させ、相関器103に供給する。相関器103において、コード及びキャリア発生器104からのキャリアと受信信号におけるキャリアとが周波数及び位相同期し、かつ、コード及びキャリア発生器104からの拡散コードと受信信号に係る拡散コードとが位相同期すると、相関器103において求められる相関値はピークとなる。CPU105は、測位動作に使用するGNSS衛星1について、相関器103における相関値がピークとなるようコード及びキャリア発生器104を制御する(信号の捕捉)。また相関値がピークであり続けるようコード及びキャリア発生器104を制御する(信号の追尾)。 A cord and carrier generator 104 are provided corresponding to the correlator 103. The code and the carrier generator 104 operate with reference to the clock supplied from the clock generator 107, and generate a carrier and correlation detection spreading code (hereinafter referred to as “diffusion code”) under the control of the CPU 105. It is supplied to the correlator 103. In the correlator 103, the carrier from the code and carrier generator 104 and the carrier in the received signal are frequency and phase-locked, and the spreading code from the code and carrier generator 104 and the spreading code related to the received signal are phase-locked. Then, the correlation value obtained in the correlator 103 becomes a peak. The CPU 105 controls the code and carrier generator 104 so that the correlation value in the correlator 103 peaks for the GNSS satellite 1 used for the positioning operation (signal acquisition). In addition, the code and carrier generator 104 are controlled so that the correlation value continues to peak (signal tracking).

拡散コードの一例である、例えばC/A拡散コードは1023個のチップから構成されており、従ってコード位相はこのチップの番号で表すことができることから、図1中では、コード位相をチップ番号と表す。また、受信周波数は、GNSS衛星1から送信される信号のキャリア周波数を示す。 An example of a spreading code, for example, a C / A spreading code is composed of 1023 chips, and therefore the code phase can be represented by the number of this chip. Therefore, in FIG. 1, the code phase is referred to as the chip number. show. The reception frequency indicates the carrier frequency of the signal transmitted from the GNSS satellite 1.

GNSS衛星1から送信される信号は、例えば、1575.42MHzのキャリア周波数を用いて送信される。また、これら信号は、GNSS衛星1毎に定められている拡散コードを用い拡散変調された上で、GNSS衛星1から送信される。このようにして、GNSS衛星1は、自衛星を識別可能な衛星識別情報の一例である拡散コードを含む信号を送信する。 The signal transmitted from the GNSS satellite 1 is transmitted using, for example, a carrier frequency of 1575.42 MHz. Further, these signals are spread-modulated using a spreading code defined for each GNSS satellite 1 and then transmitted from the GNSS satellite 1. In this way, the GNSS satellite 1 transmits a signal including a diffusion code which is an example of satellite identification information capable of identifying its own satellite.

拡散コードとしては、例えば、1.023MHzのチップレートを有するC/A拡散コード等、複数の拡散コードが存在する。そのため、受信機10においては、GNSS衛星1に係る拡散コードに対応する相関検出用の拡散コードを発生させて、その拡散コードと受信信号との同期の確立及び維持により、受信信号を逆拡散する。 As the spreading code, there are a plurality of spreading codes such as a C / A spreading code having a chip rate of 1.023 MHz. Therefore, in the receiver 10, a spreading code for correlation detection corresponding to the spreading code related to the GNSS satellite 1 is generated, and the received signal is despread by establishing and maintaining synchronization between the spreading code and the received signal. ..

この逆拡散のため、コード及びキャリア発生器104は、相関検出用の拡散コードを発生させる。相関器103は、拡散コードと受信信号との相関値を求める。CPU105は、計算回路106を使用して拡散コードにおけるコード位相を掃引変化させながら相関値を判別する。CPU105は、相関値にピークが現れたことを検出すること(コード位相サーチ)によって、GNSS衛星1からの受信信号におけるコード位相を捕捉し、コード位相の同期を確立する。これにより、信号が捕捉される。 Due to this despreading, the code and carrier generator 104 generates a spreading code for correlation detection. The correlator 103 obtains the correlation value between the spreading code and the received signal. The CPU 105 uses the calculation circuit 106 to sweep and change the code phase in the spreading code to determine the correlation value. The CPU 105 captures the code phase in the received signal from the GNSS satellite 1 by detecting the appearance of a peak in the correlation value (code phase search), and establishes the synchronization of the code phase. This captures the signal.

一旦信号を捕捉した後は、CPU105は、相関値がピークを維持し続けるよう相関検出用の拡散コードにおけるコード位相を制御することによって、GNSS衛星1からの受信信号におけるコード位相の変化を追尾し、コード位相の同期を維持する。これにより、信号の追尾が行われる。 After capturing the signal once, the CPU 105 tracks the change in the code phase in the received signal from the GNSS satellite 1 by controlling the code phase in the diffusion code for correlation detection so that the correlation value continues to maintain its peak. , Keep the code phase in sync. As a result, the signal is tracked.

信号の追尾状態においては、受信機10は、逆拡散された受信信号に含まれる情報や、コード位相の同期(及びキャリア位相の同期)により得られたコード位相(及びキャリア位相)等の情報を利用して、測位動作を実行する。 In the signal tracking state, the receiver 10 receives information such as information contained in the despreaded received signal and code phase (and carrier phase) obtained by synchronization of code phases (and carrier phase). Use it to perform positioning operations.

CPU105は、信号の捕捉及び信号の追尾により受信される信号のフレーム数をカウントした受信フレームカウンタ値をメモリ108に記憶する。慣性計測装置109は、受信機10の移動速度及び移動方向を計測する。移動速度及び移動方向は、受信機10の移動状況を示す情報の一例である。受信機10の移動状況を示す情報の他の例としては、受信機10の加速度等が挙げられる。慣性計測装置109は、受信機10の加速度を計測してもよい。 The CPU 105 stores in the memory 108 a reception frame counter value that counts the number of frames of the signal received by capturing the signal and tracking the signal. The inertial measurement unit 109 measures the moving speed and the moving direction of the receiver 10. The moving speed and the moving direction are examples of information indicating the moving status of the receiver 10. Another example of the information indicating the movement status of the receiver 10 is the acceleration of the receiver 10. The inertial measurement unit 109 may measure the acceleration of the receiver 10.

(従来の信号追跡方法)
図2を参照しながら、従来の信号追跡方法について説明すると、まず、CPU105は、GNSS衛星1から送信された信号を捕捉する(ステップS1)。次に、CPU105は、捕捉された信号の情報(キャリア位相とコード位相)に基づき、PLL(Phase Locked Loop/DLL(Delay Locked Loop)調整を行い、コード位相の同期(及びキャリア位相の同期)により信号を追尾する(ステップS2、ステップS3)。その際、CPU105は、計算回路106、コード及びキャリア発生器104及び相関器103を使用して、信号の捕捉及び信号の追尾を制御する。
(Conventional signal tracking method)
Explaining the conventional signal tracking method with reference to FIG. 2, first, the CPU 105 captures the signal transmitted from the GNSS satellite 1 (step S1). Next, the CPU 105 adjusts the PLL (Phase Locked Loop / PLL (Delay Locked Loop)) based on the captured signal information (carrier phase and code phase), and synchronizes the code phase (and carrier phase). The signal is tracked (step S2, step S3). At this time, the CPU 105 controls the signal acquisition and the signal tracking by using the calculation circuit 106, the code and carrier generator 104, and the correlator 103.

次に、CPU105は、信号の追尾が不可能であるかを判定する(ステップS4)。CPU105は、C/N(Carria to Noise)値が所定の閾値を下回っているとき、C/N値が劣化しているため信号の追尾は不可能であると判定し、ステップS1に戻り、信号を再捕捉する。 Next, the CPU 105 determines whether or not the signal can be tracked (step S4). When the C / N (Carria to Noise) value is below a predetermined threshold value, the CPU 105 determines that the signal cannot be tracked because the C / N value has deteriorated, returns to step S1, and returns to the signal. Recapture.

一方、ステップS4において、CPU105は、C/N値が所定の閾値以上であるとき、C/N値は劣化していないため信号の追尾は可能であると判定し、ステップS5に進み、受信信号を逆拡散し、航法データ(ナビゲーションデータ)のデコードを行う。その後、ステップS2に戻って、信号の追尾を続行する。 On the other hand, in step S4, when the C / N value is equal to or higher than a predetermined threshold value, the CPU 105 determines that the signal can be tracked because the C / N value has not deteriorated, and proceeds to step S5 to proceed to the received signal. Is back-spread and the navigation data (navigation data) is decoded. After that, the process returns to step S2 to continue tracking the signal.

欺瞞(なりすまし、スプーフィング)攻撃を行う場合、通常、欺瞞信号の搬送に使用される電力レベルは、本物の信号の搬送に使用される電力レベルよりも高い。このため、GNSS衛星1から送信された本物の信号では、欺瞞信号によってC/N値の劣化が引き起こされる。その結果、図2の例では、C/N値が所定の閾値を下回り、信号を追尾できなくなると、信号の再捕捉が行われる(ステップS1)。欺瞞信号と本物の信号の拡散変調には、同一の拡散コードが使用されているため両信号の区別がつかなく、かつ、欺瞞信号の電力レベルは本物の信号よりも高い。このため、再捕捉が行われるとき、受信機10は、本物の信号よりも欺瞞信号を捕捉する可能性が高い。 When conducting a spoofing attack, the power level used to carry the deceptive signal is usually higher than the power level used to carry the real signal. Therefore, in the real signal transmitted from the GNSS satellite 1, the deception signal causes deterioration of the C / N value. As a result, in the example of FIG. 2, when the C / N value falls below a predetermined threshold value and the signal cannot be tracked, the signal is recaptured (step S1). Since the same spreading code is used for the diffusion modulation of the deceptive signal and the real signal, it is indistinguishable between the two signals, and the power level of the deceptive signal is higher than that of the real signal. Therefore, when recapture occurs, the receiver 10 is more likely to capture the deceptive signal than the real signal.

このような事象を回避するため、本実施形態に係る受信機10では、欺瞞攻撃の影響によって本物の信号の追尾ができなくなった場合、信号の再捕捉を行わない。すなわち、本実施形態に係る受信機10では、本物の信号を追尾することができない状態となっても、再捕捉を行って欺瞞信号を捕捉することを回避する。本実施形態に係る受信機10は、再捕捉する替わりに、欺瞞攻撃を受けている間のキャリア周波数の変化量をドップラ周波数による影響を考慮して推定する。そして、受信機10は、正常状態復帰時にキャリア周波数の変化量の推定値に基づき、相関値のピークからコードの先頭位置すなわちコード位相を推定する。これにより、信号の再捕捉を行わずに信号の追尾の復帰が可能となる。以下、本実施形態に係る受信機10について、機能構成及び動作の一例を順に説明する。 In order to avoid such an event, the receiver 10 according to the present embodiment does not recapture the signal when the real signal cannot be tracked due to the influence of the fraudulent attack. That is, in the receiver 10 according to the present embodiment, even if the real signal cannot be tracked, recapture is performed to avoid capturing the deceptive signal. Instead of recapturing, the receiver 10 according to the present embodiment estimates the amount of change in the carrier frequency during a fraudulent attack in consideration of the influence of the Doppler frequency. Then, the receiver 10 estimates the start position of the code, that is, the code phase from the peak of the correlation value based on the estimated value of the amount of change in the carrier frequency when returning to the normal state. This makes it possible to restore the tracking of the signal without reacquiring the signal. Hereinafter, an example of the functional configuration and operation of the receiver 10 according to the present embodiment will be described in order.

[受信機の機能構成]
本実施形態に係る受信機10の機能構成の一例について、図3を参照しながら説明する。図3は、一実施形態に係る受信機10の機能構成の一例を示す。本実施形態に係る受信機10は、アンテナ部11、周波数変換部12、A/D変換部13、捕捉部14、追尾部15、航法データデコード部16、フレーム番号/更新周期監視部17、IMU部(Inertial Measurement Unit)18、キャリア周波数推定部19、PLL(Phase Locked Loop)/DLL(Delay Locked Loop)調整部20、判定部21及び記憶部22を有する。
[Receiver function configuration]
An example of the functional configuration of the receiver 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the receiver 10 according to the embodiment. The receiver 10 according to the present embodiment includes an antenna unit 11, a frequency conversion unit 12, an A / D conversion unit 13, a capture unit 14, a tracking unit 15, a navigation data decoding unit 16, a frame number / update cycle monitoring unit 17, and an IMU. It has an Inertial Measurement Unit 18, a carrier frequency estimation unit 19, a PLL (Phase Locked Loop) / PLL (Delay Locked Loop) adjustment unit 20, a determination unit 21, and a storage unit 22.

信号は、GNSS衛星1を識別可能な衛星識別情報の一例である拡散コードを用い拡散変調された上で、GNSS衛星1から送信される。アンテナ部11は、GNSS衛星1から送信された信号を受信する。アンテナ部11は、GNSS衛星1を識別可能な衛星識別情報を含む信号を受信する受信部の一例である。 The signal is transmitted from the GNSS satellite 1 after being diffusion-modulated using a diffusion code which is an example of satellite identification information capable of identifying the GNSS satellite 1. The antenna unit 11 receives the signal transmitted from the GNSS satellite 1. The antenna unit 11 is an example of a receiving unit that receives a signal including satellite identification information that can identify the GNSS satellite 1.

周波数変換部12は、受信した信号を周波数変換する。例えば、周波数変換部12は、1.5GHzの周波数の信号を数MHz程度のコード周波数のコードに変換する。例えば、C/A拡散コードで拡散変調されている信号を受信する場合、周波数変換部12は、図5(a)に示す1575.42MHzのキャリア周波数の信号を、C/A拡散コードが1023チップのコード周波数1.023MHzのコードに変換する。 The frequency conversion unit 12 frequency-converts the received signal. For example, the frequency conversion unit 12 converts a signal having a frequency of 1.5 GHz into a code having a code frequency of about several MHz. For example, when receiving a signal that is diffusion-modulated with a C / A diffusion code, the frequency conversion unit 12 transmits a signal having a carrier frequency of 1575.42 MHz shown in FIG. 5 (a), and the C / A diffusion code is a 1023 chip. Converts to a code with a code frequency of 1.023 MHz.

A/D変換部13は、コード周波数に変換された信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換する。 The A / D conversion unit 13 converts the signal (analog signal) converted to the code frequency into a digital signal.

捕捉部14は、A/D変換後のデジタル信号に対して、相関検出用の各拡散コード(各GNSS衛星1の識別情報の一例であり、GNSS衛星1毎に固有の情報)との相関を取ることで信号の捕捉を行う。捕捉部14は、相関検出用の拡散コードと受信信号との相関値を求め、相関検出用の拡散コードにおけるコード位相を掃引変化させながら相関値を判別する。相関値にピークが現れたことが検出されると、捕捉部14は、GNSS衛星1からの受信信号におけるコード位相を捕捉し、コード位相の同期を確立する。これにより、捕捉部14は、信号の捕捉を行う。 The capture unit 14 correlates the digital signal after A / D conversion with each diffusion code for correlation detection (an example of identification information of each GNSS satellite 1 and information unique to each GNSS satellite 1). The signal is captured by taking it. The capturing unit 14 obtains the correlation value between the diffusion code for correlation detection and the received signal, and determines the correlation value while sweeping and changing the code phase in the diffusion code for correlation detection. When it is detected that a peak appears in the correlation value, the capture unit 14 captures the code phase in the received signal from the GNSS satellite 1 and establishes the synchronization of the code phase. As a result, the capture unit 14 captures the signal.

追尾部15は、信号を捕捉した後、PLL/DLL調整部20により相関値がピークを維持し続けるよう拡散コードにおけるコード位相の同期を制御する。これにより、追尾部15は、GNSS衛星1からの受信信号におけるコード位相の変化を追尾し、コード位相の同期を維持し、信号の追尾を行う。 After capturing the signal, the tracking unit 15 controls the synchronization of the code phase in the spreading code so that the correlation value continues to maintain the peak by the PLL / DLL adjusting unit 20. As a result, the tracking unit 15 tracks the change in the code phase in the received signal from the GNSS satellite 1, maintains the synchronization of the code phase, and tracks the signal.

PLL/DLL調整部20は、捕捉された信号の情報(キャリア位相とコード位相)に基づき、コード位相の同期を維持するように調整する。判定部21は、相関検出用の拡散コードにおけるコード位相を掃引変化させながら判別された相関値にピーク数から欺瞞攻撃が行われているかを判定する。つまり、判定部21は、所定時間内に複数の相関値のピークが存在するかを確認し、複数の相関値のピークが存在する場合は欺瞞攻撃中と判定する。この場合、本実施形態では信号の追尾復帰は行わず、キャリア周波数推定部19によりキャリア周波数の変化量を推定する処理を継続する。これにより、欺瞞攻撃排除後に、信号の再捕捉の動作を行うことなく、信号の追尾の復帰が可能となる。なお、キャリア周波数推定部19は、信号の追尾が不可能であると判定された場合、欺瞞攻撃の排除後に信号の再追尾を行うときの周波数の変化量を推定する推定部の一例である。 The PLL / DLL adjusting unit 20 adjusts so as to maintain the synchronization of the code phase based on the information (carrier phase and code phase) of the captured signal. The determination unit 21 determines whether or not a deceptive attack is being performed on the determined correlation value from the number of peaks while sweeping and changing the code phase in the diffusion code for correlation detection. That is, the determination unit 21 confirms whether or not there are a plurality of correlation value peaks within a predetermined time, and if there are a plurality of correlation value peaks, it is determined that a fraudulent attack is in progress. In this case, in the present embodiment, the tracking return of the signal is not performed, and the process of estimating the amount of change in the carrier frequency by the carrier frequency estimation unit 19 is continued. As a result, after the deceptive attack is eliminated, the signal tracking can be restored without performing the signal reacquisition operation. The carrier frequency estimation unit 19 is an example of an estimation unit that estimates the amount of frequency change when the signal is re-tracked after the deception attack is eliminated when it is determined that the signal cannot be tracked.

航法データデコード部16は、拡散コードによって信号を逆拡散し、航法データをデコードする。 The navigation data decoding unit 16 despreads the signal by the spreading code and decodes the navigation data.

本物の信号には周期性があり、例えばt秒の更新周期で受信する信号のフレームには、受信する順番に応じてフレーム毎に連続性のあるフレーム番号が付与されている。フレーム番号/更新周期監視部17は、所定の更新周期に応じて受信フレームのフレーム番号をカウントアップし、受信フレームカウンタ値24として記憶部22に保存する。 A real signal has periodicity. For example, frames of a signal received in an update cycle of t seconds are given a continuous frame number for each frame according to the order of reception. The frame number / update cycle monitoring unit 17 counts up the frame number of the received frame according to a predetermined update cycle, and stores it in the storage unit 22 as a received frame counter value 24.

フレーム番号/更新周期監視部17は、追尾復帰後の信号のフレーム番号及び更新周期の確認を行い、欺瞞攻撃前に受信できていた信号のフレームの番号からの連続性と更新周期とに差分がないかを確認する。フレーム番号/更新周期監視部17が、欺瞞攻撃前に受信できていた信号のフレームの番号からの連続性と更新周期とに差分があると判定した場合、欺瞞信号を受信している可能性が高い。よって、この場合、フレーム番号/更新周期監視部17は、本物の信号を受信していると判定せずに、キャリア周波数推定部19は、キャリア周波数の変化量の推定処理を継続して再度行う。 The frame number / update cycle monitoring unit 17 confirms the frame number and update cycle of the signal after the tracking return, and there is a difference between the continuity from the frame number of the signal received before the deception attack and the update cycle. Check if there is any. If the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that there is a difference between the continuity of the signal received before the deception attack from the frame number and the update cycle, it is possible that the deception signal has been received. high. Therefore, in this case, the frame number / update cycle monitoring unit 17 does not determine that the real signal is being received, and the carrier frequency estimation unit 19 continues and re-estimates the amount of change in the carrier frequency. ..

IMU部18は、受信機10が移動している場合、受信機10の移動速度及び移動方向等の移動状況を示す情報を取得し、キャリア周波数推定部19に与える。キャリア周波数推定部19は、受信機10の移動状況を示す情報に基づき、キャリア周波数の変化量を補正する。これにより、受信機10が移動している場合においても、精度良く欺瞞攻撃中のキャリア周波数の変化量を推定することができる。 When the receiver 10 is moving, the IMU unit 18 acquires information indicating the movement status such as the movement speed and the movement direction of the receiver 10 and gives it to the carrier frequency estimation unit 19. The carrier frequency estimation unit 19 corrects the amount of change in the carrier frequency based on the information indicating the movement status of the receiver 10. As a result, even when the receiver 10 is moving, it is possible to accurately estimate the amount of change in the carrier frequency during a deceptive attack.

以上に説明した本実施形態に係る受信機10の各部の機能は、図1に示した受信機10のハードウェア構成により実現することができる。詳細には、以上に説明した受信機10の各部の機能のうち、周波数変換部12は、例えば図1に示す周波数変換回路101により実現可能である。A/D変換部13は、例えばA/D変換回路102により実現可能である。捕捉部14、追尾部15、航法データデコード部16、フレーム番号/更新周期監視部17、キャリア周波数推定部19、PLL/DLL調整部20及び判定部21の機能は、記憶部22に記憶されている信号追跡プログラムが、CPU105に実行させる処理と、計算回路106、コード及びキャリア発生器104及び相関器103とにより実現可能である。IMU部18の機能は、例えば慣性計測装置109により実現可能である。記憶部22の機能は、例えばメモリ108又はネットワークを介して受信機10に接続されるクラウド上の記憶装置等により実現可能である。 The functions of each part of the receiver 10 according to the present embodiment described above can be realized by the hardware configuration of the receiver 10 shown in FIG. Specifically, among the functions of each part of the receiver 10 described above, the frequency conversion unit 12 can be realized by, for example, the frequency conversion circuit 101 shown in FIG. The A / D conversion unit 13 can be realized by, for example, the A / D conversion circuit 102. The functions of the capture unit 14, the tracking unit 15, the navigation data decoding unit 16, the frame number / update cycle monitoring unit 17, the carrier frequency estimation unit 19, the PLL / PLL adjustment unit 20, and the determination unit 21 are stored in the storage unit 22. The signal tracking program can be realized by the processing to be executed by the CPU 105 and the calculation circuit 106, the code and carrier generator 104, and the correlator 103. The function of the IMU unit 18 can be realized by, for example, the inertial measurement unit 109. The function of the storage unit 22 can be realized by, for example, a storage device on the cloud connected to the receiver 10 via the memory 108 or the network.

[信号追跡処理]
次に、本実施形態に係る信号追跡処理の一例について図4を参照して説明する。図4は、一実施形態に係る信号追跡処理の一例を示すフローチャートである。
[Signal tracking process]
Next, an example of the signal tracking process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the signal tracking process according to the embodiment.

本処理が開始されると、捕捉部14は、GNSS衛星1からの受信信号を捕捉する(ステップS10)。詳細には、捕捉部14は、拡散コードと受信信号との相関値を求め、拡散コードにおけるコード位相を掃引変化させながら相関値にピークが現れたことを検出することで、受信信号におけるコード位相を捕捉(信号の捕捉)し、コード位相の同期を確立する。 When this process is started, the capture unit 14 captures the received signal from the GNSS satellite 1 (step S10). Specifically, the capture unit 14 obtains the correlation value between the spread code and the received signal, and detects that a peak appears in the correlation value while sweeping and changing the code phase in the spread code, thereby detecting the code phase in the received signal. Is captured (signal capture) and code phase synchronization is established.

一旦信号を捕捉した後は、追尾部15は、相関値がピークを維持し続けるよう拡散コードにおけるコード位相を制御することによって、信号を追尾する(ステップS12)。 After capturing the signal once, the tracking unit 15 tracks the signal by controlling the code phase in the spreading code so that the correlation value continues to maintain its peak (step S12).

PLL(Phase Locked Loop及びDLL(Delay Locked Loop)調整部20は、捕捉された信号の情報(キャリア位相とコード位相)に基づき、コード位相の同期を維持するように調整する(ステップS14)。拡散コードはGNSS衛星1毎に異なる値である。よって、GNSS衛星1毎に正しい拡散コードを使用して逆拡散を行うことで相関値のピークを算出することができる。なお、GNSS衛星1に対して誤った拡散コードを使用して逆拡散を行っても相関値のピークは現れず、コード位相の同期を維持することはできない。 The PLL (Phase Locked Loop and PLL (Delay Locked Loop) adjusting unit 20) adjusts the code phase so as to maintain the synchronization based on the captured signal information (carrier phase and code phase) (step S14). The code is a different value for each GNSS satellite 1. Therefore, the peak of the correlation value can be calculated for each GNSS satellite 1 by performing reverse diffusion using the correct diffusion code. Even if the reverse spreading is performed using the wrong spreading code, the peak of the correlation value does not appear and the synchronization of the code phase cannot be maintained.

例えば、受信信号の逆拡散を行った結果、所定の周期で相関値のピークが現れる。相関値のピークが現れると、逆拡散に使用した拡散コードで拡散変調と逆拡散とがマッチングできていることがわかる。このときの相関値のピークが、コードの先頭位置(コード位相)であり、所定の周期でコードの先頭が何処にあるかを検出することで、捕捉された信号のコード位相の同期を維持し、信号の追尾が可能になる。 For example, as a result of reverse diffusion of the received signal, a peak of the correlation value appears at a predetermined cycle. When the peak of the correlation value appears, it can be seen that the diffusion modulation and the inverse diffusion can be matched by the diffusion code used for the inverse diffusion. The peak of the correlation value at this time is the beginning position of the code (code phase), and by detecting where the beginning of the code is in a predetermined cycle, the synchronization of the code phase of the captured signal is maintained. , Signal tracking becomes possible.

図5(a)はキャリアのドップラ周波数がコード周波数に与える影響を示したものである。図5(b)に示すようにコード位相(コードの先頭位置)では、キャリア周波数の変化によってコード位相が変化する。相関値が得られないと航法データを復元することができないため、PLL/DLL調整部20は、コード位相の同期を維持する制御を行う。図5(c)のグラフは、受信機が静止している場合に、GNSS衛星1のキャリア周波数が、主にドップラ周波数の影響を受けて直線的に変化することを示す一例である。キャリア周波数の傾きについては、各GNSS衛星1、日時によって異なる。PLL/DLL調整部20は、正常に信号を受信しているときのキャリア周波数の傾きを算出し、キャリア周波数とともに記憶部22に記憶する。 FIG. 5A shows the influence of the carrier Doppler frequency on the code frequency. As shown in FIG. 5B, in the code phase (the beginning position of the code), the code phase changes according to the change in the carrier frequency. Since the navigation data cannot be restored unless the correlation value is obtained, the PLL / DLL adjustment unit 20 controls to maintain the synchronization of the code phases. The graph of FIG. 5C is an example showing that the carrier frequency of the GNSS satellite 1 changes linearly mainly under the influence of the Doppler frequency when the receiver is stationary. The inclination of the carrier frequency differs depending on each GNSS satellite 1 and the date and time. The PLL / DLL adjusting unit 20 calculates the inclination of the carrier frequency when the signal is normally received, and stores it in the storage unit 22 together with the carrier frequency.

図4に戻り、次に、判定部21は、信号の追尾が不可能かを判定する(ステップS16)。判定部21は、C/N値が所定の閾値以上であるとき、信号の追尾が可能であると判定し、航法データデコード部16は、受信信号を逆拡散して算出した相関値に基づき、航法データをデコードする(ステップS18)。 Returning to FIG. 4, the determination unit 21 then determines whether or not the signal cannot be tracked (step S16). The determination unit 21 determines that the signal can be tracked when the C / N value is equal to or higher than a predetermined threshold value, and the navigation data decoding unit 16 back-diffuses the received signal and calculates it based on the correlation value. Decoding the navigation data (step S18).

次に、フレーム番号/更新周期監視部17は、更新周期監視処理を実行し(ステップS20)、その結果に基づき、受信信号のフレームの番号及び更新周期が正常か否かを判定する(ステップS22)。フレーム番号/更新周期監視部17が、フレーム番号及び更新周期が正常であると判定すると、ステップS12に戻り、追尾部15は信号の追尾を継続する。ステップ20の更新周期監視処理については、図8を参照しながら後述される。 Next, the frame number / update cycle monitoring unit 17 executes the update cycle monitoring process (step S20), and determines whether the frame number of the received signal and the update cycle are normal based on the result (step S22). ). When the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that the frame number and the update cycle are normal, the process returns to step S12, and the tracking unit 15 continues tracking the signal. The update cycle monitoring process in step 20 will be described later with reference to FIG.

ステップS22において、フレーム番号/更新周期監視部17が、フレーム番号及び更新周期は正常でないと判定した場合、ステップS24にて進む。 If the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines in step S22 that the frame number and update cycle are not normal, the process proceeds in step S24.

また、ステップS16において、判定部21は、C/N値が所定の閾値を下回ると判定した場合、C/N値が劣化しているため信号の追尾は不可能であると判定し、ステップS24に進む。 Further, in step S16, when the determination unit 21 determines that the C / N value is below a predetermined threshold value, it determines that the signal cannot be tracked because the C / N value has deteriorated, and in step S24. Proceed to.

ステップS24において、キャリア周波数推定部19は、正常に信号を受信しているときのキャリア周波数の傾きから、欺瞞攻撃により本物の信号が受信できなかった間のキャリア周波数の変化量の推定値を算出する。キャリア周波数の傾きは、ドップラ周波数の影響の程度を示し、各GNSS衛星1、日時によって異なる。 In step S24, the carrier frequency estimation unit 19 calculates an estimated value of the amount of change in the carrier frequency during the period when the real signal could not be received due to the deception attack from the inclination of the carrier frequency when the signal is normally received. do. The slope of the carrier frequency indicates the degree of influence of the Doppler frequency, and differs depending on each GNSS satellite 1 and the date and time.

受信機10が静止している場合、図5(c)に示すように、GNSS衛星1のキャリア周波数は、直線的に変化する。よって、キャリア周波数推定部19は、欺瞞攻撃直前のキャリア周波数の傾きと、欺瞞攻撃により本物の信号を受信できなかったと推測される時間とを乗算することで、キャリア周波数の変化量の推定値を算出する。このキャリア周波数の変化量の推定値に基づき、コード位相の変動量を予測できる。これにより、図5(d)に示すように、キャリア周波数の変化量の推定値から正常復帰時のコード位相の変動量を推測し、コード位相の同期を制御することができる。 When the receiver 10 is stationary, the carrier frequency of the GNSS satellite 1 changes linearly, as shown in FIG. 5 (c). Therefore, the carrier frequency estimation unit 19 multiplies the slope of the carrier frequency immediately before the deception attack by the time estimated that the real signal could not be received due to the deception attack to obtain an estimated value of the amount of change in the carrier frequency. calculate. The amount of change in the code phase can be predicted based on the estimated value of the amount of change in the carrier frequency. As a result, as shown in FIG. 5D, the amount of change in the code phase at the time of normal return can be estimated from the estimated value of the amount of change in the carrier frequency, and the synchronization of the code phase can be controlled.

なお、前述した図4のステップS14にて、PLL/DLL調整部20は、本物の信号を正常に受信している間(例えば、図5(c)の(1)から(2)までの時間)、相関値のピークに基づきキャリア周波数の傾きを算出し、記憶部22に記憶している。よって、ステップS24では、キャリア周波数推定部19は、記憶部22に記憶されているキャリア周波数の傾きと、欺瞞攻撃により本物の信号を受信できなかったと推測される時間とを乗算することで、キャリア周波数の変化量の推定値を算出することができる。 In step S14 of FIG. 4 described above, the PLL / DLL adjusting unit 20 normally receives a real signal (for example, the time from (1) to (2) in FIG. 5 (c)). ), The slope of the carrier frequency is calculated based on the peak of the correlation value, and is stored in the storage unit 22. Therefore, in step S24, the carrier frequency estimation unit 19 multiplies the inclination of the carrier frequency stored in the storage unit 22 by the time estimated that the real signal could not be received due to the deception attack, thereby performing the carrier. An estimated value of the amount of change in frequency can be calculated.

次に、判定部21は、相関値監視処理を実行し(ステップS26)、その結果に応じて、欺瞞攻撃が排除されたかを判定する(ステップS28)。なお、ステップ28の相関値監視処理については、図8を参照しながら後述される。 Next, the determination unit 21 executes the correlation value monitoring process (step S26), and determines whether the fraudulent attack has been eliminated according to the result (step S28). The correlation value monitoring process in step 28 will be described later with reference to FIG.

判定部21が、欺瞞攻撃中である、すなわち欺瞞攻撃が排除されていないと判定すると、欺瞞攻撃が排除されるまでステップS24〜S28の処理が繰り返される。判定部21は、欺瞞攻撃が排除されたと判定した場合、ステップS14に戻る。 If the determination unit 21 determines that the deceptive attack is in progress, that is, the deceptive attack has not been eliminated, the processes of steps S24 to S28 are repeated until the deceptive attack is eliminated. When the determination unit 21 determines that the deceptive attack has been eliminated, the determination unit 21 returns to step S14.

ステップS28からステップS14に戻ると、PLL/DLL調整部20は、算出されたキャリア周波数の変化量の推定値から追尾復帰時のコード位相の変動量を推測し、コードの先頭位置すなわちコード位相を推定する(図5(c)及び図5(d)参照)。次に、ステップS12に進み、追尾部15は、推定したコード位相に基づき信号の再追尾を行う。次に、判定部21が、C/N値は劣化しておらず、信号の追尾は可能であると判定した場合(ステップS16)、航法データデコード部16は、PLL/DLLの調整により算出された相関値に基づき、航法データをデコードする(ステップS18)。その後、更新周期監視処理が再び実行される(ステップS20)。 When returning from step S28 to step S14, the PLL / DLL adjusting unit 20 estimates the amount of change in the code phase at the time of tracking return from the calculated estimated value of the amount of change in the carrier frequency, and determines the start position of the code, that is, the code phase. Estimate (see FIGS. 5 (c) and 5 (d)). Next, the process proceeds to step S12, and the tracking unit 15 re-tracks the signal based on the estimated code phase. Next, when the determination unit 21 determines that the C / N value has not deteriorated and the signal can be tracked (step S16), the navigation data decoding unit 16 is calculated by adjusting the PLL / DLL. The navigation data is decoded based on the correlation value (step S18). After that, the update cycle monitoring process is executed again (step S20).

(更新周期監視処理)
次に、ステップS20にて呼び出される更新周期監視処理について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、一実施形態に係る更新周期監視処理の一例を示すフローチャートである。図7は、一実施形態に係るフレーム番号及び更新周期の監視を説明するための図である。
(Update cycle monitoring process)
Next, the update cycle monitoring process called in step S20 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the update cycle monitoring process according to the embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining monitoring of the frame number and the update cycle according to the embodiment.

図7(a)に正常時の受信信号のフレーム(受信フレーム)に付与されたフレーム番号の一例を示す。受信フレームには周期性があり、予め定められた更新周期(例えばt秒)毎にフレーム番号は1つ増える。図7(a)の例では、受信フレームに、順にフレーム番号n、n+1、n+2・・・が付与されている。nは整数である。 FIG. 7A shows an example of the frame number assigned to the frame (received frame) of the received signal in the normal state. The received frame has periodicity, and the frame number is incremented by one every predetermined update cycle (for example, t seconds). In the example of FIG. 7A, frame numbers n, n + 1, n + 2, ... Are assigned to the received frames in order. n is an integer.

フレーム番号/更新周期監視部17は、受信信号を監視し、欺瞞信号受信前の信号のフレームの切り替えタイミングである更新周期毎に受信フレームカウンタ値24を1つカウントアップし、記憶部22に記憶する。 The frame number / update cycle monitoring unit 17 monitors the received signal, counts up the received frame counter value 24 by one for each update cycle, which is the frame switching timing of the signal before receiving the deception signal, and stores it in the storage unit 22. do.

図6の更新周期監視処理では、まず、フレーム番号/更新周期監視部17は、フレーム番号に連続性がないか否かを判定する(ステップS201)。例えば、図7(b)に示すように、t秒周期でフレーム番号n、n+1、n+2、n+3が付与された正常な信号を順に受信したとする。次のt秒後の周期に対して+αだけ遅延して、フレーム番号n+5が付与された欺瞞信号を受信した後、t秒周期でフレーム番号n+6、n+7・・・が付与された欺瞞信号を受信したとする。 In the update cycle monitoring process of FIG. 6, first, the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines whether or not the frame numbers are continuous (step S201). For example, as shown in FIG. 7B, it is assumed that normal signals to which frame numbers n, n + 1, n + 2, and n + 3 are assigned are sequentially received in a t second cycle. After receiving the deception signal with the frame number n + 5 with a delay of + α with respect to the cycle after the next t seconds, the deception signal with the frame numbers n + 6, n + 7, ... Is received in the t second cycle. Suppose you did.

このとき、受信フレームカウンタ値24は、欺瞞信号受信前の信号のフレームの切り替えタイミング、すなわちt秒の更新周期毎にカウントアップされる。このため、t秒よりもαだけ遅れた時刻に受信したフレーム番号がn+5の欺瞞信号に対応する受信フレームカウンタ値24は、n+5となる。この場合、フレーム番号/更新周期監視部17は、受信フレームカウンタ値24が、n+3とn+5の間で不連続であると判定する。 At this time, the reception frame counter value 24 is counted up at each frame switching timing of the signal before the reception of the deception signal, that is, every t-second update cycle. Therefore, the received frame counter value 24 corresponding to the deceptive signal whose frame number is n + 5 received at a time delayed by α from t seconds is n + 5. In this case, the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that the received frame counter value 24 is discontinuous between n + 3 and n + 5.

この結果、フレーム番号/更新周期監視部17は、フレーム番号が異常であるため欺瞞攻撃の可能があることを検知し、アラームを出力し(ステップS203)、本処理を終了する。 As a result, the frame number / update cycle monitoring unit 17 detects that there is a possibility of a fraudulent attack because the frame number is abnormal, outputs an alarm (step S203), and ends this process.

一方、ステップS201において、フレーム番号/更新周期監視部17は、フレーム番号に連続性があると判定した場合、フレームの更新周期が一致していないかを判定する(ステップS205)。フレーム番号/更新周期監視部17は、フレームの更新周期が一致していないと判定した場合、欺瞞攻撃の可能があることを検知し、アラームを出力し(ステップS203)、本処理を終了する。 On the other hand, in step S201, when the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that the frame numbers have continuity, it determines whether the frame update cycles do not match (step S205). When the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that the frame update cycles do not match, it detects that there is a possibility of a fraudulent attack, outputs an alarm (step S203), and ends this process.

一方、ステップS205において、フレーム番号/更新周期監視部17は、フレーム更新周期が一致していると判定した場合、フレーム番号及びフレームの更新周期は正常であると判定し(ステップS207)、本処理を終了する。 On the other hand, in step S205, when the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that the frame update cycles match, it determines that the frame number and the frame update cycle are normal (step S207), and this process To finish.

例えば、図7(c)に示すように、t秒周期でフレーム番号n、n+1、n+2、n+3が付与された本物の信号のフレームを受信した後、欺瞞信号を受信し、フレーム番号がn+4、n+5、・・・、n+8の本物の信号の受信フレームを受信できなかったとする。その後、正常状態に復帰し、フレーム番号n+9、n+10、・・・が付与された本物の信号のフレームを受信したとする。 For example, as shown in FIG. 7C, after receiving a frame of a real signal to which frame numbers n, n + 1, n + 2, and n + 3 are assigned in a t second cycle, a deception signal is received and the frame number is n + 4, It is assumed that the reception frame of the real signal of n + 5, ..., N + 8 cannot be received. After that, it is assumed that the normal state is restored and a frame of a real signal with frame numbers n + 9, n + 10, ... Is received.

この場合、フレーム番号/更新周期監視部17は、欺瞞攻撃中においてもt秒の更新周期毎に、欺瞞攻撃前の受信フレームカウンタ値24から、欺瞞攻撃中の受信フレームのフレーム番号を予測する。この結果、フレーム番号/更新周期監視部17は、正常受信状態の復帰時の本物の信号のフレーム番号を予測できる。図7(c)の例では、フレーム番号/更新周期監視部17は、受信フレームカウンタ値24から正常状態復帰時の受信信号のフレーム番号がn+9であると予測し、実際に受信した信号のフレーム番号と一致している場合、フレームの更新周期は正常であると判定する。これに対して、フレーム番号/更新周期監視部17は、受信フレームカウンタ値24から予測した正常状態復帰時の受信信号のフレーム番号が、実際に受信した信号のフレーム番号と一致していない場合、フレームの更新周期が異常であると判定する。 In this case, the frame number / update cycle monitoring unit 17 predicts the frame number of the received frame during the deceptive attack from the received frame counter value 24 before the deceptive attack for each t second update cycle even during the deceptive attack. As a result, the frame number / update cycle monitoring unit 17 can predict the frame number of the real signal when the normal reception state is restored. In the example of FIG. 7C, the frame number / update cycle monitoring unit 17 predicts that the frame number of the received signal at the time of returning to the normal state is n + 9 from the received frame counter value 24, and the frame of the actually received signal. If it matches the number, it is determined that the frame update cycle is normal. On the other hand, when the frame number / update cycle monitoring unit 17 does not match the frame number of the received signal at the time of returning to the normal state predicted from the received frame counter value 24, the frame number of the actually received signal does not match. It is determined that the frame update cycle is abnormal.

なお、ステップS201におけるフレーム番号の連続性の判定では、フレーム番号の連続性を判定するための誤り連続回数を予め任意に設定してもよい。例えば、誤り連続回数に5が設定された場合、受信したフレームのフレーム番号に不連続が生じていても、不連続なフレームの前及び後において受信フレームのフレーム番号の連続回数が6以上であればフレーム番号に連続性があると判定してもよい。この場合、不連続なフレームの前又は後において受信フレームのフレーム番号の連続回数が5以下であればフレーム番号に連続性がないと判定される。 In the determination of the continuity of the frame numbers in step S201, the number of error continuities for determining the continuity of the frame numbers may be arbitrarily set in advance. For example, when 5 is set for the number of error continuities, even if the frame numbers of the received frames are discontinuous, the number of consecutive frame numbers of the received frames before and after the discontinuous frames is 6 or more. For example, it may be determined that the frame numbers have continuity. In this case, if the number of consecutive frame numbers of the received frames is 5 or less before or after the discontinuous frames, it is determined that the frame numbers are not continuous.

また、ステップS205におけるフレームの更新周期の判定では、フレームの更新周期の異常を示す閾値を予め任意に設定してもよい。例えば、フレームの更新周期の異常を示す閾値に2が設定された場合、正常受信状態の復帰時の受信信号のフレーム番号が、受信フレームカウンタ値24からそのタイミングの予測されるフレーム番号と一致していなくても、その差分が2未満であれば、フレームの更新周期は正常であると判定してもよい。この場合、その差分が2以上であれば、フレームの更新周期は正常であると判定される。 Further, in the determination of the frame update cycle in step S205, a threshold value indicating an abnormality in the frame update cycle may be arbitrarily set in advance. For example, when 2 is set to the threshold value indicating an abnormality in the frame update cycle, the frame number of the received signal at the time of returning to the normal reception state matches the frame number predicted at that timing from the received frame counter value 24. Even if it is not, if the difference is less than 2, it may be determined that the frame update cycle is normal. In this case, if the difference is 2 or more, it is determined that the frame update cycle is normal.

以上に説明した更新周期監視処理によれば、フレーム番号/更新周期監視部17は、追尾復帰後の信号のフレーム番号やフレームの更新周期を確認し、欺瞞攻撃前に受信出来ていた信号のフレームの番号からの連続性と更新周期とに差分がないかを確認する。フレーム番号/更新周期監視部17が、欺瞞攻撃前に受信できていた信号のフレームの番号からの連続性と更新周期とに差分があると判定した場合、欺瞞攻撃を受けている可能性があるため、図4のステップS22からステップS24に進む。 According to the update cycle monitoring process described above, the frame number / update cycle monitoring unit 17 confirms the frame number of the signal after the tracking return and the update cycle of the frame, and the frame of the signal received before the deception attack. Check if there is a difference between the continuity from the number and the update cycle. If the frame number / update cycle monitoring unit 17 determines that there is a difference between the continuity of the signal received before the deception attack from the frame number and the update cycle, there is a possibility of being deceived. Therefore, the process proceeds from step S22 in FIG. 4 to step S24.

図4では、ステップS16において本物の信号の追尾が不可能(C/N値の劣化)な場合にも、欺瞞攻撃を受けている可能性があると判定し、ステップS24に進む。ステップS24において、キャリア周波数推定部19は、追尾に必要なキャリア周波数の変化量の推定値を算出する。 In FIG. 4, even when it is impossible to track the real signal (deterioration of the C / N value) in step S16, it is determined that there is a possibility of being attacked by deception, and the process proceeds to step S24. In step S24, the carrier frequency estimation unit 19 calculates an estimated value of the amount of change in the carrier frequency required for tracking.

つまり、本実施形態では、欺瞞攻撃中と判断されたときに、ステップS10に戻り再捕捉の動作は行わない。すなわち、本実施形態に係る受信機10では、本物の信号を追尾することができない状態となっても、ドップラ周波数を考慮して追尾に必要なキャリア周波数の変化量を推定し、キャリア周波数の変化量の推定値に基づきコード位相の変動量を推定する。これにより、欺瞞攻撃を排除後に再捕捉を行わずに、コード位相の変動量に基づき信号の追尾の復帰が可能となる。以下、ステップ24にて算出したキャリア周波数の変化量の推定値に基づき欺瞞攻撃中かを判定する、ステップS26の相関値監視処理の詳述についてする。 That is, in the present embodiment, when it is determined that a fraudulent attack is in progress, the process returns to step S10 and the recapture operation is not performed. That is, the receiver 10 according to the present embodiment estimates the amount of change in the carrier frequency required for tracking in consideration of the Doppler frequency even if the real signal cannot be tracked, and the change in the carrier frequency. The amount of fluctuation in the code phase is estimated based on the estimated value of the amount. As a result, it is possible to restore the tracking of the signal based on the fluctuation amount of the code phase without performing recapturing after eliminating the fraudulent attack. Hereinafter, the details of the correlation value monitoring process in step S26, which determines whether or not a fraudulent attack is in progress based on the estimated value of the amount of change in the carrier frequency calculated in step 24, will be described.

(相関値監視処理)
ステップS26にて呼び出される相関値監視処理について、図8及び図9を参照しながら説明する。図8は、一実施形態に係る相関値監視処理の一例を示すフローチャートである。図9は、一実施形態に係る信号の再追尾を説明するための図である。
(Correlation value monitoring process)
The correlation value monitoring process called in step S26 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the correlation value monitoring process according to the embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the re-tracking of the signal according to the embodiment.

図8の相関値監視処理では、まず、捕捉部14が、信号を捕捉する(ステップS281)。このとき捕捉した信号は、相関値のピーク数の確認のみに使用される。 In the correlation value monitoring process of FIG. 8, first, the capture unit 14 captures the signal (step S281). The signal captured at this time is used only for confirming the number of peaks of the correlation value.

次に、判定部21は、検出した相関値のピークが2以上であるかを判定する(ステップS283)。判定部21は、相関値のピークが2以上であると判定した場合、同一のGNSS衛星1からの複数の受信信号が存在するため、欺瞞信号を受信していると判定し、欺瞞攻撃中であることを検知し、アラームを出力する(ステップS285)。捕捉部14は、信号の再捕捉の確認時間かを判定し(ステップS287)、信号の再捕捉の確認時間であると判定したとき、ステップS281に戻り、相関値のピーク数の確認のために再び信号を捕捉し、S283以降の処理を繰り返す。一方、ステップS283において、判定部21は、相関値のピークが2以上でないと判定した場合、欺瞞攻撃はされていないと判定し(ステップS289)、本処理を終了する。 Next, the determination unit 21 determines whether the peak of the detected correlation value is 2 or more (step S283). When the determination unit 21 determines that the peak of the correlation value is 2 or more, it determines that the deception signal is received because there are a plurality of received signals from the same GNSS satellite 1, and the deception attack is in progress. It detects that there is, and outputs an alarm (step S285). The acquisition unit 14 determines whether it is the confirmation time of signal reacquisition (step S287), and when it is determined that it is the confirmation time of signal reacquisition, returns to step S281 to confirm the number of peaks of the correlation value. The signal is captured again, and the processing after S283 is repeated. On the other hand, in step S283, when the determination unit 21 determines that the peak of the correlation value is not 2 or more, it determines that no deception attack has been performed (step S289), and ends this process.

以上、本実施形態に係る受信機10によれば、判定部21は、欺瞞攻撃中か否かを判定するために、同一のGNSS衛星1からの複数の受信信号が存在しないかを確認する。同一のGNSS衛星1から本物の信号と欺瞞信号とを受信している場合、所定時間内に相関値のピークが2つ存在する。この場合、判定部21は、欺瞞攻撃を受けていると判定する。基板攻撃を受けていると判定された場合、図9に示すように、PLL調整の内部動作は停止され、PLL停止時のキャリア周波数が記憶部22に保存される。 As described above, according to the receiver 10 according to the present embodiment, the determination unit 21 confirms whether or not a plurality of received signals from the same GNSS satellite 1 exist in order to determine whether or not a fraudulent attack is in progress. When a real signal and a deception signal are received from the same GNSS satellite 1, there are two peaks of the correlation value within a predetermined time. In this case, the determination unit 21 determines that it has been attacked by deception. When it is determined that the board has been attacked, the internal operation of the PLL adjustment is stopped and the carrier frequency at the time of the PLL stop is stored in the storage unit 22 as shown in FIG.

その後、同一のGNSS衛星1から本物の信号だけを受信するようになると、相関値のピークは1つとなる。判定部21は、相関値のピークが1つだけ存在する場合、欺瞞攻撃を受けていないと判定する。この場合、判定部21は、正常に信号の追尾ができていると判定する。このとき、キャリア周波数推定部19は、図9に示すように、ドップラ周波数によるキャリア周波数の変化を示すキャリア周波数の変化量の推定値を、記憶部22に保存したキャリア周波数に加算した値を算出する。すなわち、キャリア周波数推定部19は、図5(c)に一例を示すキャリア周波数の傾きに欺瞞攻撃中の時間を乗算し、キャリア周波数の変化量の推定値を算出する。 After that, when only the real signal is received from the same GNSS satellite 1, the peak of the correlation value becomes one. If there is only one peak of the correlation value, the determination unit 21 determines that the user has not been attacked by deception. In this case, the determination unit 21 determines that the signal can be tracked normally. At this time, as shown in FIG. 9, the carrier frequency estimation unit 19 calculates a value obtained by adding an estimated value of the amount of change in the carrier frequency indicating the change in the carrier frequency due to the Doppler frequency to the carrier frequency stored in the storage unit 22. do. That is, the carrier frequency estimation unit 19 calculates an estimated value of the amount of change in the carrier frequency by multiplying the slope of the carrier frequency shown in FIG. 5 (c) by the time during the deception attack.

PLL/DLL調整部20は、キャリア周波数の変化量の推定値から正常復帰時のコード位相の変動量を推測し、コード位相の同期を制御する。これにより、信号の再捕捉をせずに、信号の再追尾が可能となり、信号の再追尾により算出した相関値に基づき、航法データのデコードが可能となる。 The PLL / DLL adjusting unit 20 estimates the amount of change in the code phase at the time of normal return from the estimated value of the amount of change in the carrier frequency, and controls the synchronization of the code phase. As a result, the signal can be re-tracked without re-capturing the signal, and the navigation data can be decoded based on the correlation value calculated by the re-tracking of the signal.

[変形例に係る信号追跡処理]
次に、本実施形態の変形例に係る信号追跡処理の一例について、図10を参照しながら説明する。図10は、本実施形態の変形例に係る信号追跡処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の変形例に係る信号追跡処理では、受信機10が移動している点が、受信機10が移動していないことを前提とした本実施形態に係る信号追跡処理と相違する。よって、上記相違点を中心に変形例に係る信号追跡処理について説明する。なお、図4に示す本実施形態に係る信号追跡処理と同一の処理ステップには同一のステップ番号を付すことで、説明を簡略化する。
[Signal tracking process related to modified example]
Next, an example of the signal tracking process according to the modified example of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an example of signal tracking processing according to a modified example of the present embodiment. The signal tracking process according to the modification of the present embodiment is different from the signal tracking process according to the present embodiment in that the receiver 10 is moving, which is based on the premise that the receiver 10 is not moving. Therefore, the signal tracking process according to the modified example will be described focusing on the above differences. The same process steps as the signal tracking process according to the present embodiment shown in FIG. 4 are given the same step numbers to simplify the description.

本処理が開始されると、ステップS10〜S16において、信号の捕捉、信号の追尾及びPLL/DLL調整が行われ、正常に信号が追尾できている場合には、ステップS18において航法データがデコードされ、更新周期監視処理が実行される。更新周期監視処理の実行の結果、フレーム番号及び更新周期が正常であると判定された場合、ステップS12〜S22の処理が繰り返される。 When this process is started, signal acquisition, signal tracking and PLL / DLL adjustment are performed in steps S10 to S16, and if the signal can be tracked normally, the navigation data is decoded in step S18. , The update cycle monitoring process is executed. If it is determined that the frame number and the update cycle are normal as a result of executing the update cycle monitoring process, the processes of steps S12 to S22 are repeated.

ステップS16においてC/N値の劣化により信号の追尾ができないと判定された場合、ステップS34に進む。また、ステップS22においてフレーム番号又は更新周期が正常でないと判定された場合、ステップS34に進む。 If it is determined in step S16 that the signal cannot be tracked due to the deterioration of the C / N value, the process proceeds to step S34. If it is determined in step S22 that the frame number or the update cycle is not normal, the process proceeds to step S34.

ステップS30において、IMU部18は、受信機10に取り付けられた加速度センサやジャイロセンサから受信機10の移動状況を示す情報(IMU情報)を取得する。IMU部18は、IMU情報に基づき、受信機10の移動速度及び移動方向を算出する(ステップS32)。 In step S30, the IMU unit 18 acquires information (IMU information) indicating the movement status of the receiver 10 from the acceleration sensor and the gyro sensor attached to the receiver 10. The IMU unit 18 calculates the moving speed and moving direction of the receiver 10 based on the IMU information (step S32).

ステップS34では、キャリア周波数推定部19は、正常に信号を受信しているときのキャリア周波数の傾きから、欺瞞攻撃により本物の信号が受信できなかった間のキャリア周波数の変化量の推定値を算出する。受信機10が移動している場合、キャリア周波数の変化量の推定値は、ドップラ周波数の影響と受信機10の移動の影響を受ける。そこで、本変形例では、キャリア周波数推定部19は、IMU部18から受信機10の移動状況を示す情報(IMU情報)を取得し、取得したIMU情報に基づき、キャリア周波数の変化量の推定値を補正する。これにより、PLL/DLL調整部20は、補正したキャリア周波数の変化量の推定値から正常復帰時のコード位相の変動量を推測し、コード位相の同期を制御することができる。 In step S34, the carrier frequency estimation unit 19 calculates an estimated value of the amount of change in the carrier frequency during the period when the real signal could not be received due to the deception attack from the inclination of the carrier frequency when the signal is normally received. do. When the receiver 10 is moving, the estimated value of the change in carrier frequency is affected by the Doppler frequency and the movement of the receiver 10. Therefore, in this modification, the carrier frequency estimation unit 19 acquires information (IMU information) indicating the movement status of the receiver 10 from the IMU unit 18, and based on the acquired IMU information, an estimated value of the amount of change in the carrier frequency. To correct. As a result, the PLL / DLL adjustment unit 20 can estimate the amount of change in the code phase at the time of normal return from the estimated value of the amount of change in the corrected carrier frequency, and control the synchronization of the code phase.

次に、判定部21は、相関値監視処理を実行し(ステップS26)、その結果に応じて、欺瞞攻撃が排除されたかを判定する(ステップS28)。判定部21が、欺瞞攻撃中であると判定すると、欺瞞攻撃が排除されるまでステップS34に戻り、ステップS34、S26、S28の処理が繰り返される。判定部21は、欺瞞攻撃が排除されたと判定した場合、ステップS14に戻る。 Next, the determination unit 21 executes the correlation value monitoring process (step S26), and determines whether the fraudulent attack has been eliminated according to the result (step S28). If the determination unit 21 determines that the deception attack is in progress, the process returns to step S34 until the deception attack is eliminated, and the processes of steps S34, S26, and S28 are repeated. When the determination unit 21 determines that the deceptive attack has been eliminated, the determination unit 21 returns to step S14.

ステップS14において、PLL/DLL調整部20は、補正したキャリア周波数の変化量の推定値から追尾復帰時のコード位相の変動量を推測し、コードの先頭位置を推定する。追尾部15は、信号の再追尾を行い(ステップS12)、信号の追尾が正常な場合(ステップS16)、航法データデコード部16は、算出した相関値に基づき、航法データをデコードする(ステップS18)。その後、更新周期監視処理が再び実行される(ステップS20)。 In step S14, the PLL / DLL adjusting unit 20 estimates the amount of change in the code phase at the time of tracking return from the estimated value of the amount of change in the corrected carrier frequency, and estimates the head position of the code. The tracking unit 15 re-tracks the signal (step S12), and when the signal tracking is normal (step S16), the navigation data decoding unit 16 decodes the navigation data based on the calculated correlation value (step S18). ). After that, the update cycle monitoring process is executed again (step S20).

以上に説明したように、変形例に係る信号追跡処理では、受信機10が移動している場合、IMU部18が算出した受信機10の移動状況を示す情報(IMU情報)に基づき、キャリア周波数の変化量の推定値を補正する。これにより、より精度の高いキャリア周波数の変化量の推定値を得ることができる。この結果、受信機10が移動している場合であっても、欺瞞攻撃排除後に、信号の再捕捉の動作を行うことなく、信号の追尾の復帰が可能となり、信号の追尾の信頼性を向上させることができる。 As described above, in the signal tracking process according to the modified example, when the receiver 10 is moving, the carrier frequency is based on the information (IMU information) indicating the movement status of the receiver 10 calculated by the IMU unit 18. Correct the estimated value of the amount of change in. This makes it possible to obtain a more accurate estimate of the amount of change in the carrier frequency. As a result, even when the receiver 10 is moving, after the deceptive attack is eliminated, the signal tracking can be restored without performing the signal recapture operation, and the reliability of the signal tracking is improved. Can be made to.

以上、本実施形態及びその変形例によれば、GNSS衛星1のキャリア周波数の変化量とコード位相の変動量との関係に注目し、欺瞞攻撃によって信号の追尾ができなくなった時点のPLL制御値(キャリア周波数、キャリア周波数の傾き等)が保存される。そして、キャリア周波数の傾きから欺瞞攻撃中に本物の信号が受信できない間のドップラ周波数の変化を考慮したキャリア周波数の変化量を推定する。そして、受信機10は、欺瞞信号が排除された後の追尾状態復帰時に、キャリア周波数の変化量の推定値から、追尾復帰時のコード位相の変動量を推測し、コード位相の同期を制御する。更に受信機10は、追尾復帰時の受信信号のフレーム番号の連続性とフレーム更新周期とを確認することで、追尾復帰時の信号の追尾の信頼性を向上させることが可能である。 As described above, according to the present embodiment and its modification, the PLL control value at the time when the signal cannot be tracked due to the deception attack, paying attention to the relationship between the change amount of the carrier frequency and the change amount of the code phase of the GNSS satellite 1. (Carrier frequency, carrier frequency gradient, etc.) are saved. Then, the amount of change in the carrier frequency is estimated from the slope of the carrier frequency in consideration of the change in the Doppler frequency while the real signal cannot be received during the deception attack. Then, the receiver 10 estimates the amount of change in the code phase at the time of return to tracking from the estimated value of the amount of change in the carrier frequency when returning to the tracking state after the deception signal is eliminated, and controls the synchronization of the code phase. .. Further, the receiver 10 can improve the reliability of tracking the signal at the time of tracking / returning by confirming the continuity of the frame number of the received signal at the time of tracking / returning and the frame update cycle.

以上の動作により、本実施形態及びその変形例では、GNSSのシステムや受信機10のハードウェアの変更を必要とせずに、受信機10は欺瞞攻撃を防御する効果が得られる。 By the above operation, in the present embodiment and its modified example, the receiver 10 can obtain the effect of preventing fraudulent attacks without the need to change the hardware of the GNSS system or the receiver 10.

以上、信号追跡プログラム、信号追跡方法及び情報処理装置を上記実施形態により説明したが、本発明に係る信号追跡プログラム、信号追跡方法及び情報処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。また、上記実施形態及び変形例が複数存在する場合、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 Although the signal tracking program, the signal tracking method, and the information processing device have been described above by the above-described embodiment, the signal tracking program, the signal tracking method, and the information processing device according to the present invention are not limited to the above-described embodiment. Various modifications and improvements are possible within the scope of the invention. Further, when a plurality of the above-described embodiments and modifications exist, they can be combined within a consistent range.

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
(付記1)
衛星識別情報を含む信号を受信し、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定し、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定し、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う、
処理をコンピュータに実行させる信号追跡プログラム。
(付記2)
前記信号の欺瞞攻撃が排除されたと判定した場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、信号の再追尾を行う、
付記1に記載の信号追跡プログラム。
(付記3)
受信した前記信号のフレーム番号をカウントし、
前記フレーム番号をカウントした値が、受信した前記信号のフレームの連続性に関する条件を満足しない場合、又は、受信した前記信号のフレームの所定の周期に関する条件を満足しない場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、前記信号の欺瞞攻撃が排除されたかを判定する、
付記1又は2に記載の信号追跡プログラム。
(付記4)
前記周波数の変化量の推定値を、前記信号を受信する受信機の移動状況を示す情報に応じて補正する、
付記1〜3のいずれか一項に記載の信号追跡プログラム。
(付記5)
衛星識別情報を含む信号を受信し、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定し、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定し、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う、
処理をコンピュータが実行する信号追跡方法。
(付記6)
前記信号の欺瞞攻撃が排除されたと判定した場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、信号の再追尾を行う、
付記5に記載の信号追跡方法。
(付記7)
受信した前記信号のフレーム番号をカウントし、
前記フレーム番号をカウントした値が、受信した前記信号のフレームの連続性に関する条件を満足しない場合、又は、受信した前記信号のフレームの所定の周期に関する条件を満足しない場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、前記信号の欺瞞攻撃が排除されたかを判定する、
付記5又は6に記載の信号追跡方法。
(付記8)
前記周波数の変化量の推定値を、前記信号を受信する受信機の移動状況を示す情報に応じて補正する、
付記5〜7のいずれか一項に記載の信号追跡方法。
(付記9)
衛星識別情報を含む信号を受信する受信部と、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定する判定部と、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定する推定部と、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う追尾部と、
を有する情報処理装置。
(付記10)
前記追尾部は、前記信号の欺瞞攻撃が排除されたと判定された場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、信号の再追尾を行う、
付記9に記載の情報処理装置。
(付記11)
受信した前記信号のフレーム番号をカウントするフレーム番号/更新周期監視部を有し、
前記判定部は、前記フレーム番号をカウントした値が、受信した前記信号のフレームの連続性に関する条件を満足しない場合、又は、受信した前記信号のフレームの所定の周期に関する条件を満足しない場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、前記信号の欺瞞攻撃が排除されたかを判定する、
付記9又は10に記載の情報処理装置。
(付記12)
前記推定部は、前記周波数の変化量の推定値を、前記信号を受信する受信機の移動状況を示す情報に応じて補正する、
付記9〜11のいずれか一項に記載の情報処理装置。
With respect to the above description, the following sections will be further disclosed.
(Appendix 1)
Receives a signal containing satellite identification information
The signal identified by the satellite identification information is tracked according to the change in the frequency of the signal, and it is determined whether the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked is estimated.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the signal is re-tracked according to the judgment result of the fraudulent attack.
A signal tracking program that lets a computer perform processing.
(Appendix 2)
When it is determined that the deception attack of the signal is eliminated, the signal is re-tracked based on the estimated value of the change amount of the frequency.
The signal tracking program according to Appendix 1.
(Appendix 3)
The frame number of the received signal is counted, and the frame number is counted.
When the value obtained by counting the frame numbers does not satisfy the condition regarding the continuity of the frames of the received signal, or the condition regarding the predetermined period of the frames of the received signal, the amount of change in the frequency. Based on the estimated value, it is determined whether the fraudulent attack of the signal is eliminated.
The signal tracking program according to Appendix 1 or 2.
(Appendix 4)
The estimated value of the amount of change in the frequency is corrected according to the information indicating the movement status of the receiver that receives the signal.
The signal tracking program according to any one of Appendix 1 to 3.
(Appendix 5)
Receives a signal containing satellite identification information
The signal identified by the satellite identification information is tracked according to the change in the frequency of the signal, and it is determined whether the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked is estimated.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the signal is re-tracked according to the judgment result of the fraudulent attack.
A signal tracking method in which a computer performs processing.
(Appendix 6)
When it is determined that the deception attack of the signal is eliminated, the signal is re-tracked based on the estimated value of the change amount of the frequency.
The signal tracking method according to Appendix 5.
(Appendix 7)
The frame number of the received signal is counted, and the frame number is counted.
When the value obtained by counting the frame numbers does not satisfy the condition regarding the continuity of the frames of the received signal, or the condition regarding the predetermined period of the frames of the received signal, the amount of change in the frequency. Based on the estimated value, it is determined whether the fraudulent attack of the signal is eliminated.
The signal tracking method according to Appendix 5 or 6.
(Appendix 8)
The estimated value of the amount of change in the frequency is corrected according to the information indicating the movement status of the receiver that receives the signal.
The signal tracking method according to any one of Appendix 5 to 7.
(Appendix 9)
A receiver that receives signals containing satellite identification information,
A determination unit that tracks the signal identified by the satellite identification information according to a change in the frequency of the signal and determines whether or not the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimation unit that estimates the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked, and the estimation unit.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the tracking unit that re-tracks the signal according to the judgment result of the deception attack, and
Information processing device with.
(Appendix 10)
When it is determined that the deceptive attack of the signal is eliminated, the tracking unit re-tracks the signal based on the estimated value of the change amount of the frequency.
The information processing device according to Appendix 9.
(Appendix 11)
It has a frame number / update cycle monitoring unit that counts the frame number of the received signal.
When the value obtained by counting the frame numbers does not satisfy the condition regarding the continuity of the frames of the received signal, or when the determination unit does not satisfy the condition regarding the predetermined period of the frames of the received signal, the determination unit said. Based on the estimated value of the amount of change in frequency, it is determined whether the fraudulent attack of the signal is eliminated.
The information processing device according to Appendix 9 or 10.
(Appendix 12)
The estimation unit corrects the estimated value of the amount of change in the frequency according to the information indicating the movement status of the receiver that receives the signal.
The information processing device according to any one of Appendix 9 to 11.

11 アンテナ部
12 周波数変換部
13 A/D変換部
14 捕捉部
15 追尾部
16 航法データデコード部
17 フレーム番号/更新周期監視部
18 IMU部
19 キャリア周波数推定部
20 PLL/DLL調整部
21 判定部
22 記憶部
101 周波数変換回路
102 A/D変換回路
103 相関器
104 コード及びキャリア発生器
105 CPU
106 計算回路
107 クロック発生器
108 メモリ
109 慣性計測装置
11 Antenna unit 12 Frequency conversion unit 13 A / D conversion unit 14 Capture unit 15 Tracking unit 16 Navigation data decoding unit 17 Frame number / update cycle monitoring unit 18 IMU unit 19 Carrier frequency estimation unit 20 PLL / PLL adjustment unit 21 Judgment unit 22 Storage 101 Frequency conversion circuit 102 A / D conversion circuit 103 Correlator 104 Code and carrier generator 105 CPU
106 Calculation circuit 107 Clock generator 108 Memory 109 Inertial measurement unit

Claims (6)

衛星識別情報を含む信号を受信し、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定し、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定し、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う、
処理をコンピュータに実行させる信号追跡プログラム。
Receives a signal containing satellite identification information
The signal identified by the satellite identification information is tracked according to the change in the frequency of the signal, and it is determined whether the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimated value of the amount of change in frequency when the signal is re-tracked is estimated.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the signal is re-tracked according to the judgment result of the fraudulent attack.
A signal tracking program that lets a computer perform processing.
前記信号の欺瞞攻撃が排除されたと判定した場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、信号の再追尾を行う、処理をコンピュータに実行させる請求項1に記載の信号追跡プログラム。 The signal tracking program according to claim 1, wherein when it is determined that the deception attack of the signal is eliminated, the signal is re-tracked based on the estimated value of the change amount of the frequency, and the processing is executed by the computer. 受信した前記信号のフレーム番号をカウントし、
前記フレーム番号をカウントした値が、受信した前記信号のフレームの連続性に関する条件を満足しない場合、又は、受信した前記信号のフレームの所定の周期に関する条件を満足しない場合、前記周波数の変化量の推定値に基づき、前記信号の欺瞞攻撃が排除されたかを判定する、処理をコンピュータに実行させる請求項1又は2に記載の信号追跡プログラム。
The frame number of the received signal is counted, and the frame number is counted.
When the value obtained by counting the frame numbers does not satisfy the condition regarding the continuity of the frames of the received signal, or when the condition regarding the predetermined period of the frames of the received signal is not satisfied, the amount of change in the frequency The signal tracking program according to claim 1 or 2, which causes a computer to perform a process of determining whether or not a fraudulent attack on the signal has been eliminated based on an estimated value.
前記周波数の変化量の推定値を、前記信号を受信する情報処理装置の移動状況を示す情報に応じて補正する、処理をコンピュータに実行させる請求項1〜3のいずれか一項に記載の信号追跡プログラム。 The signal according to any one of claims 1 to 3, wherein the estimated value of the amount of change in the frequency is corrected according to the information indicating the movement status of the information processing apparatus that receives the signal, and the processing is executed by the computer. Tracking program. 衛星識別情報を含む信号を受信し、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定し、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定し、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う、
処理をコンピュータが実行する信号追跡方法。
Receives a signal containing satellite identification information
The signal identified by the satellite identification information is tracked according to the change in the frequency of the signal, and it is determined whether the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked is estimated.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the signal is re-tracked according to the judgment result of the fraudulent attack.
A signal tracking method in which a computer performs processing.
衛星識別情報を含む信号を受信する受信部と、
前記信号の周波数の変化に応じて前記衛星識別情報により識別される前記信号の追尾を行い、所定の周期で該信号の追尾が不可能であるかを判定する判定部と、
前記信号の追尾が不可能であると判定した場合、前記信号の再追尾を行うときの周波数の変化量の推定値を推定する推定部と、
前記周波数の変化量の推定値に基づき、欺瞞攻撃の判定結果に応じて信号の再追尾を行う追尾部と、
を有する情報処理装置。
A receiver that receives signals containing satellite identification information,
A determination unit that tracks the signal identified by the satellite identification information according to a change in the frequency of the signal, and determines whether or not the signal cannot be tracked in a predetermined cycle.
When it is determined that the signal cannot be tracked, the estimation unit that estimates the estimated value of the frequency change when the signal is re-tracked, and the estimation unit.
Based on the estimated value of the amount of change in the frequency, the tracking unit that re-tracks the signal according to the judgment result of the deception attack, and
Information processing device with.
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