Обзор теории скорейшего обнаружения и ее применение для выявления угроз ГНСС
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.076-097
Аннотация
В последние годы появилось множество исследований, посвященных проблеме обнаружения локально действующих помех сигналов ГНСС, вызванных интерференцией, многолучевостью и спуфингом. В настоящее время находят применение классические методы обнаружения таких помех, которые не слишком эффективны. В данной работе мы предлагаем использовать аппарат теории скорейшего обнаружения. Этот подход отвечает требованиям навигационных приложений, в которых критически важно сохранение целостности ГНСС-сигналов.
Об авторах
Д. Эхеа-Рока
Университет Барселоны, факультет телекоммуникаций и системотехники
Испания
Испания
Эхеа-Рока Даниэль, магистр по направлению «Телекоммуникационная техника», аспирант.
Г. Секо-Гранадос
Университет Барселоны, факультет телекоммуникаций и системотехники
Испания
Испания
Секо-Гранадос Гонсало, доктор наук, доцент.
Х. А. Лопес-Салседо
Университет Барселоны, факультет телекоммуникаций и системотехники
Испания
Испания
Лопес-Салседо Хосе А., доктор наук, доцент.
Список литературы
1. Seco-Granados G., López-Salcedo J.A., Jiménez-Baños D., and López-Risueño G. Challenges in indoor global navigation satellite systems // IEEE Signal Processing Magazine. 2012. Vol. 29. No. 2, P. 108–131.
2. Parkinson B.W., Spilker J.J. Global Positioning System: Theory and Applications. Vol. 2. AIAA, 1996.
3. Balaei A.T., Dempster A.G. A statistical inference technique for GPS interference detection // IEEE Trans. on Aerosp. Electron. Syst. 2009. Vol. 45. No. 4. P. 1499.
4. Lee H.K. et al. GPS multipath detection based on sequence of successive-time double-differences // IEEE Signal Processing Letters. 2004. Vol. 11. No. 3. P. 316–319.
5. Broumandan A., Jafarnia-Jahromi A., Dehghanian V., Nielsen J., and Lachapelle G. GNSS spoofing detection in handheld receivers based on signal spatial correlation // IEEE PLANS. 2012. P. 479–487.
6. Magill D. Optimal adaptive estimation of sampled stochastic processes // IEEE Transactions on Automatic Control. 1965. Vol. 10. No. 4. P. 434–439.
7. Blom H. An efficient filter for abruptly changing systems // The 23rd IEEE Conference on Decision and Control. 1984. No. 23. P. 656–658.
8. Кошаев Д.А. Многоальтернативный метод обнаружения и оценки нарушений на основе расширенного фильтра Калмана // Автоматика и Телемеханика. 2010. №5. С. 70–83. (Koshaev D. Kalman filter-based multialternative method for fault detection and estimation // Automation and Remote Control. 2010. Vol. 71. No. 5. P. 790–802.)
9. Broumandan A., Jafarnia-Jahromi A., Daneshmand S., and Lachapelle G. Overview of spatial processing approaches for GNSS structural interference detection and mitigation // Proceedings of the IEEE. 2016. Vol. 104. No. 6. P. 1246–1257.
10. Calmettes V., Pradeilles F., and Bousquet M. Study and comparison of interference mitigation techniques for GPS receiver // Proceedings of the 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2001). 2001. P. 957–968.
11. Bhuiyan M.Z.H., Lohan E.S., and Renfors M. Code tracking algorithms for mitigating multipath effects in fading channels for satellite-based positioning // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. 2007. Vol. 2008. No. 1. P. 1–17.
12. Braasch M.S. Performance comparison of multipath mitigating receiver architectures // IEEE Aerospace Conference. 2001. Vol. 3. P. 1309–1315.
13. Mubarak O.M., Dempster A.G. Exclusion of multipathaffected satellites using early late phase // Journal of Global Positioning Systems. 2010. Vol. 9. No. 2. P. 145–155.
14. Mertikas S.P. Automatic and online detection of small but persistent shifts in GPS station coordinates by statistical process control // GPS Solutions. 2001. Vol. 5. No. 1. P. 39–50.
15. Osklper T., Poor H.V. Quickest detection of a random signal in background noise using a sensor array // EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2005. No. 1.
16. Lifeng L., Yijia F., and Poor H.V. Quickest detection in cognitive radio: A sequential change detection framework // IEEE GLOBECOM. 2008. P. 1–5.
17. Page E.S. Continuous inspection schemes // Biometrika. 1954. Vol. 41. P. 100–115.
18. Lorden G. Procedures for reacting to a change in distribution // The Annals of Mathematical Statistics. 1971. Vol. 42. No. 6. P. 1897–1908.
19. Moustakides G.V. The Annals of Statistics // The Annals of Statistics. 1986. Vol. 14. No. 4. P. 1379–1387.
20. Basseville M., Nikiforov I.V. Detection of Abrupt Changes: Theory and Application. Prentice Hall, 1993.
21. Poor H.V., Hadjiliadis O. Quickest Detection. Cambridge, 2009.
22. Egea-Roca D., Seco-Granados G., and López-Salcedo J.A. On the use of quickest detection theory for signal integrity monitoring in single-antenna GNSS receivers // ICL-GNSS. 2015. P. 1–6.
23. Wald A. Sequential tests of statistical hypotheses // The Annals of Mathematical Statistics. 1945. Vol. 16. No. 2. P. 117–186.
24. Egea-Roca D. et al. Signal-level integrity and metrics based on the application of quickest detection theory to interference detection // Proc. 28th International Technical Meeting of The Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS+). 2015. P. 3136–3147.
25. Egea-Roca D. et al. Signal-level integrity and metrics based on the application of quickest detection theory to multipath detection // Proc. 28th International Technical Meeting of The Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS+). 2015. P. 2926–2938.
26. D’Agostino R.B. and Stephens M.A. Goodness-of-Fit Techniques. CRC Press, 1986.
27. De Roo R.D., Misra S., and Ruf C.S. Sensitivity of the kurtosis statistic as a detector of pulsed sinusoidal radiofrequency interference in a microwave radiometer receiver // IGARSS. 2007. Vol. 45. No. 7. P. 2706–2709.
28. Lopez-Salcedo J.A., Parro-Jimenez J. M., and Seco-Granados G. Multipath detection metrics and attenuation analysis using a GPS snapshot receiver in harsh environments // IEEE EuCAP. 2009. P. 3692–3696.
Рецензия
Для цитирования:
Эхеа-Рока Д., Секо-Гранадос Г., Лопес-Салседо Х. Обзор теории скорейшего обнаружения и ее применение для выявления угроз ГНСС. Гироскопия и навигация. 2016;24(4):76-97. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.076-097
For citation:
Egea-Roca D., Seco-Granados G., López-Salcedo J. Comprehensive Overview of Quickest Detection Theory and its Application to GNSS Threat Detection. Giroskopiya i Navigatsiya. 2016;24(4):76-97. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.076-097
Просмотров:
1
Послать статью по эл. почте 