本发明涉及导航欺骗干扰检测，尤其是涉及一种导航欺骗干扰检测用阵列天线及测向精度验证方法。
背景技术：
1、全球卫星导航系统作为一种空间基础设施，已经广泛应用于现实生活的方方面面，但卫星导航由于有着到达地面功率较弱，且信号制式透明的弱点，因此极容易受到无意或特意的干扰，尤其是导航欺骗信号的干扰危害尤其较大，其特点为信号到达功率较低，通常仅略高于真实卫星信号，且信号制式基本与真实信号相同，导致干扰信号极难排查，极容易造成接收机被干扰信号欺骗导致定输出错误的位置信息和授时信息，从而导致难以估量的损失；因此一般会对导航欺骗干扰信号进行针对性的检测，即欺骗干扰信号的测向过程。
2、目前导航欺骗干扰信号的测向精度依赖于天线布阵的方式，不同的阵型及阵元间距带来的测向精度也不相同；常用的阵型通常为y型阵、菱形阵或矩形阵，其中如果阵元天线的间距过短，阵元距离≤2λ时，易造成信号到达角(doa)的空间分辨率较低，从而对于信号来波方向的识别能力较弱，间距加大则可明显提高信号到达角空间分辨率，提高测向精度；而间距过大，阵元距离＞2λ时，会导致阵列天线的占地面积较大，从而限制阵列天线的部署环境，无法安装在空间较小的移动载具上，其中λ为所需检测导航欺骗干扰信号频点的波长。
3、中国专利(cn114498074a)公开了一种用于x波段连续波干涉仪系统的收发阵列天线设计，虽然该文件中采用长、短基线结合的阵列天线设计可以实现高增益、窄波束、低副瓣；但是该阵列天线所属领域为微带天线，其阵元天仙的距离短，对于导航欺骗干扰信号的识别能力弱；
4、因而，我们提出一种占地面积小的阵列天线，且保证阵列天线测向精度的验证方法。
技术实现思路
1、为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种导航欺骗干扰检测用阵列天线及测向方法。
2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种导航欺骗干扰检测用阵列天线，包含六个天线阵元，其中以天线阵元1为原点，天线阵元1、天线阵元2、天线阵元3和天线阵元4构成边长为的正方形；所述天线阵元1和天线阵元3连线对应的延长线上设有天线阵元5，天线阵元1和天线阵元2连线对应的延长线上设有天线阵元6。
4、优选的，所述天线阵元5和天线阵元6与天线阵元1的距离均为2λ。
5、一种阵列天线测向精度验证方法，具体为：
6、s1.接收机采用由天线阵元1和天线阵元2，天线阵元1和天线阵元3，组成的双半波长短基线，分别测量欺骗干扰信号的入射角测量误差和测向系统的载波相位精度；
7、s2.将欺骗干扰信号的入射角测量误差和测向系统的载波相位测量精度输入仿真软件中，得出短基线的方位测量精度变化；
8、s3.在仿真软件中，接收机采用天线阵元1、天线阵元3和天线阵元5，以及天线阵元1、天线阵元2和天线阵元6组成的垂直双长基线，结合短基线的方位测量精度变化，以及无整周模糊数据，进行整周模糊搜索，完成欺骗干扰信号的测向精度仿真验证。
9、优选的，所述步骤s1中，对欺骗干扰信号的入射角测量误差和测向系统的载波相位精度的测量方法为；
10、s11.以天线阵元1和天线阵元2为例，其基线长度为半波长，利用欺骗式干扰源的载波相位观测量值获取无整周模糊数据；
11、s12.阵列天线在测量欺骗式干扰信号的入射角度时采用3阶pll载波跟踪环路，且由于接收机在稳定工作情况下，载波多普勒引入的波长测量误差可忽略，因此欺骗干扰信号的入射角测量误差为：
12、
13、其中，λ为gnss信号波长，即所需检测导航欺骗干扰信号频点的波长，且计算公式为λ＝c/f，c为光速，f为所测导航欺骗信号的载波频率；d为天线基线长度，为测向系统的载波相位测量精度，θ为欺骗式干扰源入射角度；
14、s13.接收机在接收稳定跟踪欺骗式干扰信号后，其载波相位测量精度为：
15、
16、其中，σpll表示接收机内的载波相位测量精度，bl表示载波跟踪环路带宽，tcoh表示相干积分时间，c/n0表示接收信号信噪比；
17、s13.根据欺骗式干扰信号的晶振相位噪声以及接收机的晶振相位噪声，得到接收机内的载波相位的抖动误差工程为：
18、
19、其中，σ表示载波相位的抖动误差，σa表示干扰源晶振阿伦偏差，bl表示载波跟踪环路带宽，fl表示干扰信号中心频点；
20、s14.根据公式(2)和公式(3)，得出在不发生抖动以及运动的情况下，测向系统的载波相位测量精度为：
21、
22、优选的，所述步骤s3的仿真完成后，将阵列天线设置在微波暗室中，并使用gps l1欺骗干扰信号进行实际测试，根据测试结果和仿真结果，验证阵列天线对欺骗式干扰信号的测向精度。
23、优选的，所述实际测试中，短基线的最大测向误差为10°，长基线的最大测向误差为3°。
24、优选的，所述gps l1欺骗干扰信号的中心频点频率为1575.42mhz。
25、优选的，所述仿真软件为matlab软件。
26、由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
27、本发明公开的一种导航欺骗干扰检测用阵列天线，1、阵列天线采用短基线和长基线结合的布阵方式，一方面能够有效提高检测导航欺骗干扰信号频点时的来波方向精确度；另一方面减小了天线的尺寸，使阵列天线能够部署在车、船等移动载具平台上；
28、2、通过测向精度验证方法，能够对阵列天线接收欺骗式干扰信号时的测向精度进行检验，从而保证阵列天线分布的合理性，以及接收信号的准确性；
29、3、通过软件仿真和暗室测试两种方式的互相验证，能够进一步保证测向精度验证方法的准确性。
1.一种导航欺骗干扰检测用阵列天线，其特征是：包含六个天线阵元，其中天线阵元1、天线阵元2、天线阵元3和天线阵元4构成正方形矩阵；所述天线阵元1和天线阵元3连线对应的延长线上设有天线阵元5，天线阵元1和天线阵元2连线对应的延长线上设有天线阵元6。
2.如权利要求1所述的导航欺骗干扰检测用阵列天线，其特征是：所述正方形矩阵的边长为λ为所需检测导航欺骗干扰信号频点的波长。
3.如权利要求1所述的导航欺骗干扰检测用阵列天线，其特征是：所述天线阵元5和天线阵元6，与天线阵元1的距离均为2λ，λ为所需检测导航欺骗干扰信号频点的波长。
4.如权利要求1-3任一所述的导航欺骗干扰检测用阵列天线用的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：具体为：
5.如权利要求4所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述步骤s1中，对欺骗干扰信号的入射角测量误差和测向系统的载波相位精度的测量方法为；
6.如权利要求4所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述仿真软件为matlab软件。
7.如权利要求4所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述步骤s3的仿真完成后，将阵列天线设置在暗室中，并使用欺骗干扰信号进行实际测试，根据测试结果和仿真结果，验证阵列天线对欺骗式干扰信号的测向精度。
8.如权利要求7所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述实际测试中，短基线的最大测向误差为10°，长基线的最大测向误差为3°。
9.如权利要求7所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述欺骗干扰信号采用gps系统网络的l1波段。
10.如权利要求7所述的阵列天线测向精度验证方法，其特征是：所述暗室采用微波暗室。
