CN106605155A - 用于验证gnss定位信号的可信性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于验证GNSS位置信号的可信性的各种不同的方法，特别是一种用于在车辆（1）中验证全球卫星导航系统（100）的位置信号（112、14f）的可信性的方法，该车辆包括用于检测车辆（1）周围环境中的对象（64、66、70、72、67）的至少一个检测系统（2）和用于接收位置信号（112、14f）的接收机构（10），该方法具有如下步骤：‑ 借助接收机构（10）接收位置信号（112、14f），并借助位置信号（112、14f）获知车辆（1）的自身位置；‑ 借助检测系统（2）检测周围环境中的至少一个对象（64、66、70、72、67），并获知对象（64、66、70、72、67）的位置；‑ 通过对于对象（64、66、70、72、67）的至少一个位置与车辆（1）的自身位置的比较来验证位置信号（112、14f）的可信性。

Description

用于验证GNSS定位信号的可信性的方法

本发明涉及一种用于在信号接收方、特别是车辆或陆地车辆中验证全球卫星导航系统的定位信号的可信性的方法。

在现有技术中，使用全球卫星导航系统（此后简写为：GNSS，表示全球卫星导航系统）是一种用来确定车辆自身位置的常用方法，该系统可能由其它一些车辆传感器予以支持，其中，这些车辆传感器必要时相互联合。通常，GNSS位置信号的接收器或传感器是提供信号接收器的自身位置或绝对位置的唯一的传感器。它也提供全球的时间基准，该时间基准可以用于使得多个传感器或系统或车辆2X/车辆-至-X或者说车辆对外界（此后简写为：V2X，表示车辆-2-X）系统同步。与安装在车辆中的传感器比如IMU、车轮速度等相反，GNSS传感器受周围环境影响，进而会受到外部（即使未对车辆硬件予以干预）的干扰。除了由原理引起的干扰比如遮弱和所谓的多路径之外，GNSS传感器还会受到人为的干扰（干扰方）或操纵（诱骗方）。

干扰方在此会例如通过人为的噪声而与GNSS的位置信号或有用信号叠加，由此使得GNSS接收有效地中断，因而无法再进行GNSS定位（位置精度）。这与遮弱是等效的，且对于定位而言在短期内并不危急。

而诱骗方却给系统虚构了虚假的位置，其方式为，这些诱骗方发出记录的或人为计算的GNSS信号。对于GNSS传感器来说，在此无法识别出那是虚假的信号。结果是错误的位置确定，以及错误的时间基准。以这种方式受到干扰的系统会通过V2X通信而干扰V2X功能，甚至将错误传递至其它车辆。这会演变成V2X系统的安全缺陷。如果诱骗方数据不仅直接馈入到本来的系统中，而且还通过无线电传播，错误就会在整个环境中蔓延，并且存在于全部系统中。

在此，使用干扰方和诱骗方的原因，从隐私利益—例如有人不想受到追踪或监视—到经济利益，比如伪装最高速度、静止/暂停时间、二手的道路交通图和收费点，是多方面的。

如果虚假的GNSS位置信号不仅直接馈入到诱骗方的系统中，而且通过无线电传播，这对于成本低廉的GPS干扰方来说是常见的，那么操纵不仅影响到自己的车辆，而且影响周围的全部车辆，或者整个系统都在一定的工作范围内受到外部操纵。

GPS系统（全球定位系统）在民用领域并未提供能识别出虚假数据的系统性的可行方案—如果这些数据是有益的&连续的—且未被可信性验证所滤除。

因此，本发明的目的是，提出一种能检查所接收的位置信号的可信性的方法。

根据本发明的第一方面，该目的借助一种用于在车辆中验证全球卫星导航系统的位置信号的可信性的方法得以实现，该车辆包括用于检测车辆周围环境中的对象的至少一个检测系统和用于接收位置信号的接收机构，该方法具有如下步骤：

- 借助接收机构接收位置信号，并借助位置信号获知车辆的自身位置；

- 借助检测系统检测周围环境中的至少一个对象，并获知对象的位置；

- 通过对于对象的至少一个位置与车辆的自身位置的比较来验证位置信号的可信性。

本发明的第一方面基于如下构思：借助周围环境中的对象的位置可以估计出车辆的自身位置，这种估计一方面独立于GNSS的位置信号，另一方面对于位置信号的可信性验证来说足够精确。检测系统因而是一种在原理上与通过GNSS的位置信号获知自身位置独立地工作的系统。

为了基于GNSS位置信号对于对象位置与车辆的自身位置进行比较，可以基于不同的可信性验证标准。在最简单的情况下，采用围绕自身位置的半径。如果对象位于半径内部，就可以对位置信号予以可信性验证。在这种情况下，也可以考虑通过GNSS本身获知位置时的容差范围。假定诱骗方想要伪装根本错误的位置说明，则当自身位置与对象位置的偏差处于数公里的范围内时，可信性验证就会失效。但替代地也可考虑的是，施加较小的比较阈值。这些比较阈值可以有利地与在其它场景下引起的标准比如相同的行驶方向、路面等比较。

特别优选地，检测对象和获知对象位置的步骤通过由对象本身发出的消息来执行。这例如可以通过V2X消息来进行，在该消息中描述了对象本身及其位置。

按照最常用的形式，检测系统是用于检测抽象的或具体的对象的位置信息的系统，所述对象比如是交通信号灯、建筑物，或者也可以是通过电磁波传输的数字数据。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，检测系统包括摄像机机构，且被设计用于在视觉上识别出对象特别是地面标志比如道路铭牌、地点铭牌等。通过这种方式，可以借助车辆来检测各种不同的能在视觉上检测的对象，对于这些对象来说，相应对象的位置是已知的。替代地，也可以考虑采用雷达或激光雷达系统，这些系统不能在视觉上识别出对象，却能基于它们的特殊信号来识别对象。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，对象的相应位置可由当地地图或外部服务商获得。根据本发明的方法的一种有利的实施方式，检测系统包括车辆-至-X或V2X通信机构，用于接收以V2X消息为形式的对象，所述消息带有V2X消息发送方的位置说明。这里特别有利的是，对固定不动的对象的位置数据进行交换，这些对象的位置并不改变，最好也由可信赖的单位例如国家机构或官方机构固定下来。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，在可信性验证时采用经过核实的和/或签名的V2X消息。通过这种方式可以确保V2X的可靠性和位置说明的真实性。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，检测系统包括特别是用于识别加速度的运动传感器。通过这种方式，具有独特的加速特性的道路不平整物可以用来确定车辆的自身位置。这里特别有利的是，识别固定不动地安置的道路不平整物，比如减速路拱，其位置通常不改变。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，检测系统检测来自如下组的对象之一：

- 基础设施，比如交通铭牌、交通信号灯、收费站、隧道、指路牌、地点铭牌；

- 兴趣点POI，比如公共设施、商店、停车楼；和/或

- 道路不平整物。

根据本发明的第二方面，所述目的还借助一种用于验证全球卫星导航系统的位置信号的可信性的方法得以实现，该系统用于获知信号接收方、特别是车辆的自身位置，该信号接收方具有用来接收多个位置信号的接收机构，该方法具有如下步骤：

- 借助接收机构接收位置信号；

- 分析在信号接收方与位置信号的多个信号发送方之间的相对运动，和/或，借助相应的位置信号分析多个信号发送方之间的相对运动；

- 当在这些相对运动之间不存在关联时，对所述位置信号予以可信性验证。

本发明的第二方面基于如下构思：GNSS卫星相对于信号接收方的真正的或常规的位置信号彼此独立地变动。卫星相对于信号接收方的相对运动并不彼此相关，且并不相互关联。对于信号接收方来说可见的卫星彼此相关地运动的概率也是如此。虽然可以在一个运行轨道上存在多个卫星，进而偶然会出现关系，但这种情况通常明显不同于如下情况：诱骗方基于一个唯一的信号发送方模拟多个位置信号。由于这里仅涉及一个唯一的信号发送方，被模拟的发送方或渊源的相对运动以及相对于信号接收方的相对运动彼此关联。因此，为了验证位置信号的可信性，可以采用相对运动之间的关联的不同阈值。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，信号接收方与任一信号发送方之间的相对运动借助于所接收的各信号的多普勒效应测量和/或相位测量和/或Δ范围（Deltaranges）的测量来进行。Δ范围是卫星与信号接收方例如车辆之间的路段变化或距离变化或相对速度。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，由信号接收方针对每个位置信号都进行信号强度求取。附加于或替代于前述实施方式，由此可以提供另一种用于识别诱骗方的可行方案。从诱骗方发出的位置信号的信号强度通常强度均匀，且明显强于GNSS卫星的真实的位置信号。特别地，不同的位置信号的一致的变化即信号强度的一致的增或减可用于识别出诱骗方。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，借助信号强度来获知相应的方向，相应的信号例如卫星的位置信号或者V2X通信参与方的另一种信号从所述方向被接收，其中，对所述位置信号予以可信性验证，如果从基本上相同的方向未接收到其它位置信号。术语“基本上相同的方向”在此涵盖了一个容差范围，其规定了所希望的接收方向。在三维空间中并不会出现的是，两个卫星从相同的方向发射其位置信号。它们至少在空间方向或空间向量之一上有所不同。而诱骗方的虚假的位置信号却并非如此，这些位置信号通常全部来自于一个方向。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，接收方具有天线机构，该天线机构带有至少一个定向天线和/或多个天线。通过这种方式可以对位置信号进行各种不同的分析。

根据本发明的第三方面，所述目的还借助一种用于在信号接收方、特别是车辆中验证全球卫星导航系统的位置信号的可信性的方法得以实现，该车辆包括用来接收位置信号的接收机构，该方法具有如下步骤：

- 接收位置信号，用于获知信号接收方的自身位置；

- 把这些位置信号与信号接收方的先前的位置信号相比较；

- 对这些位置信号予以可信性验证，如果所接收的位置信号的特性相对于先前的位置信号的特性不存在跳跃式的变化。

本发明的第三方面基于如下构思：与GNSS的真实的卫星信号相反，由诱骗方传播的位置信号在有限的范围内传播，因而可由车辆通过与先前的位置信号的比较识别出来。通过考虑已被接收的、特别是已被验证可信性的位置信号，可以很好地识别出这些位置信号的特性的跳跃式的变化。于是可以通过对跳跃阈值的调整来识别出这些位置信号中的不可信的跳跃。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，位置信号的特性包括关于由发送方所使用的时间或时钟的信息或者关于位置信号的时间标记的信息。位置信号的问题尤其是，诱骗方的时间说明与卫星的真实时间精确地同步。因而也可以通过这种方式对位置信号进行可信性验证。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，如果借助于位置信号获知的自身位置相对于先前的自身位置不存在跳跃式的变化，就对位置信号予以可信性验证。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，所述方法借助于基础设施、特别是交通信号灯来实施。在此可以考虑两种变型方案。根据第一种变型方案，基础设施具有用于接收GNSS位置信号的接收机构。采用这种方式，可以通过对利用位置信号推导得出的自身位置与基础设施的所存储的自身位置的比较，来简单地发现诱骗方。因而可以识别出虚假的GNSS位置信号，因为这些位置信号与所希望的形态不匹配，而是具有跳跃。基础设施可以将通过GNSS获知的位置和时间与所存储的位置和未受干扰的网络连接相比较，后者与未受干扰的或者真实的时间说明相一致，由此识别出不一致，进而识别出虚假的GNSS。对于诱骗方把虚假的位置数据也引入到V2X消息中这种情况，能进行V2X通信的基础设施可以通过V2X消息中的虚假的位置说明来识别出诱骗方，并且必要时对后续汽车予以警报。通过对自身位置和时间与基础设施的所传输的位置和时间的比较，后者优选被可靠地且加密地传输，可以识别出不一致，进而识别出对自己的车辆的操纵。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，该方法在车辆中实施，其中，根据本发明的第一和/或第二方面，附加地采用根据前述实施方式之一的方法来验证位置信号的可信性。即使车辆长时间处于诱骗方位置信号的区域或发送区域内，进而无法通过与在时间上老旧的位置信号的比较来识别出不可信的位置信号，该实施方式也能实现对位置信号予以可信性验证。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，在位置信号的特性和/或自身位置出现跳跃式的变化时，根据变化的方向获知：进入了具有如下信号发送方的区域或发送区域或者从该区域中出来，该信号发送方发出不可信的位置信号。

在“正常”接收和“操纵”之间的边界区域内，通过V2X从两个区域接收到不匹配的数据，由此可以发现操纵，即使自己的车辆持续地位于受操纵的区域中并且没有探测到自己接收的位置信号的跳跃。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，通过握手程序或核实程序来获知发出不可信的位置信号的信号发送方。握手程序包括，根据针对随机内容做出的正确的答复通过V2X可靠地传输含有所述随机内容的消息。一部分随机内容应是自身的位置和时间以及是对方的位置和时间和确认信息，以及是在两个消息中必须相同的随机数。这样就能排除反复的攻击，这种攻击会对随机内容做出不正确的反应，或者虽然做出了正确的反应，却因不一致或者可信性验证措施而发现了操纵。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，通过追踪或者排除法来获知发出不可信的位置数据的信号发送方。

根据本发明的方法的一种有利的实施方式，前述方法通过获得车辆运动信息的外部系统来实施，所述车辆具有V2X通信机构。

下面借助实施例和附图详述本发明。其中：

图1为用于实施本发明的方法的车辆的示意图；和

图2为带有用于实施本发明的方法的车辆的行驶状况的示意图。

在这些附图中，相同的技术部件标有相同的附图标记，且只介绍一次。

参照图1，其示出了带有底盘4的车辆1的原理图，底盘支撑在车轮6上，且可沿着图2中所示的行驶方向5行驶。

为了获知车辆1的自身位置或绝对位置，车辆1通过本已公知的GNSS天线机构16从多个GNSS卫星110接收多个定位信号112，参见图2。图1中示范性地仅示出了一个卫星110。接收机构10与天线机构16连接，并分析定位信号112，以便由此获知自身位置。绝对位置在通常情况下采用对于本领域技术人员来说公知的方式借助于由GNSS卫星110发出的定位信号112来推导得出。在这个例子中，天线机构16和接收机构10彼此分开地示出并予以介绍。但也可以考虑的是，这两个部件集成地构造在一个唯一的接收机构中。

此外，车辆1具有用于检测对象并验证自身位置的可信性的检测系统2。该检测系统2包括多个组件18、24、16、10。检测系统2的在该实施例中介绍的配置仅仅表示一种配置。可以根据需要为检测系统2配设或多或少的组件，这例如可根据要实施的方法来确定。

一方面，检测系统具有惯性传感器18形式的多个运动传感器，所述惯性传感器检测车辆1的行驶动态数据20。这些行驶动态数据以公知的方式包括车辆1的纵向加速度、横向加速度以及竖直加速度和摇摆率、俯仰率以及偏转率。这些行驶动态数据20在当前设计中被考虑，用来提高关于车辆1的自身位置的信息含量数据12，例如用来明确车辆1在车行道13上的位置和速度。于是，即使GNSS位置信号101例如由于在隧道下方而无法供使用，明确后的数据也可以被导航设备使用。为了进一步提高自身位置的信息含量，还可以任选地采用车轮转速传感器26形式的其它运动检测传感器，车轮转速传感器检测车辆2的各个车轮6的车轮转速28。

此外，检测系统3包括用于检测具体的对象的另一传感器组24。该传感器组24包括摄像机机构、雷达机构和激光雷达机构，且能实现检测在车辆周围环境中的对象。传感器组24的数据22于是可以用来在分析机构8中识别出或者辨别出这些对象，并确定出它们的位置。

此外，检测系统包括V2X通信机构，在该实施例中，所述V2X通信机构集成到天线机构16和接收机构10中。需要注意，在本发明的意义下，V2X消息30系指对象。天线16也用于接收和发出V2X消息30。接收机构10具有用于读取并处理V2X消息30的分区（Partition）。通过这种方式，例如可读取在V2X消息30中所含有的位置信息。另外，接收机构10能实现检查V2X消息的签名以及与其它V2X通信参与方进行握手或执行核实程序。

分析机构8从检测系统2的各种不同的组件18、24、16、10接收关于车辆1的自身位置与环境的数据和信息，并对它们予以相互比较。为了验证自身位置的可信性，这里规定了多种方法，这些方法可根据分析机构8的配置来单独地或者组合地实施。

下面参照图2介绍本发明的可信性验证方法。

图2示出了如下行驶状况。车辆1在道路13上沿着箭头5的方向行驶。在车辆1的视野内有四个GNSS卫星110、120、130、140，这些卫星分别在它们的运行轨道111、121、131、141上运行。每个卫星110、120、130、140都发出位置信号112，车辆1借此可以获知其自身位置。为明了起见，仅针对卫星110示出了位置信号112。卫星120、130、140也以相同的方式发出位置信号。

除了卫星110、120、130、140之外，还有诱骗方15f形式的另一位置信号发送方，该诱骗方发出不可信的或虚假的位置信号14f。诱骗方15f发出其在发出区域17f内的虚假的位置信号14f，该发出区域局限于诱骗方15f的周围环境且根据发送功率而改变。但如果车辆1位于发出区域17f内，那么卫星110、120、130、140的位置信号112就会被遮掩住。这会导致获知位于完全不同的另一地点的车辆的自身位置。

诱骗方15f例如可以是道路13上的静止的或运动的车辆。诱骗方15f的运动方向用箭头5f示出。与卫星110、120、130、140相类似地，诱骗方15f发出本身可信的位置信号14f，这些位置信号足以确定车辆1的自身位置。然而，这些位置信号15f并非来自于不同的信号发送方，如同卫星110、120、130、140的情况那样。因此，虽然能够获知车辆1的自身位置，但该自身位置却并不与车辆1的实际上的自身位置相一致。这种虚假的自身位置相比于实际上的自身位置可能有数公里的偏差。

根据第一实施例，可以借助于如下步骤对位置信号14f进行检查或可信性验证。

首先，通过接收机构10的天线机构16接收诱骗方15f的位置信号14f。接收机构10借助于诱骗方的位置信号14f获知车辆1的自身位置，其方式类同于用于确定自身位置的常规的位置信号。

与此并行地，检测系统2检测周围环境中的多个对象66、64，并获知对象66、64的位置。在当前的例子中，车辆1借助传感器组24的摄像机机构检测交通信号灯66。通过惯性传感器18检测铺石路面64。后者虽然只能实现对相应对象的局部定位，却足以用于可信性验证。其它的道路不平整物、比如井盖70或路面斜坡72，能实现通过运动传感器更精确地定位对象，进而确定车辆的周围环境。对象的相应位置例如可由当地地图或外部服务商获得。也可考虑的是，交通信号灯配备有V2X通信机构，并发送V2X消息67，在这些V2X消息中描述了交通信号灯的位置。特别有利的是，给这些消息67签名。附加地或替代地可考虑的是，通过摄像机机构检测一定的对象、比如地点驶入铭牌或指路牌，并由分析机构分析其内容。通过这种方式，仅仅根据对于对象的识别就能地点准确地确定出车辆1的位置。

将交通信号灯66和铺石路面64的位置与车辆1的自身位置进行比较就会发现，车辆自身位置与对象位置之间的偏差例如处于数公里的数量级。由于这种偏差明显高于GNSS的误差容限，所以将位置信号14f识别为不可信，因而不应用于车辆中。附加地，也可以通过V2X消息输出警报。

用于验证自身位置的可信性的特别有利的对象还有：

- 基础设施，比如交通铭牌、交通信号灯、收费站、隧道、指路牌、地点铭牌；

- 兴趣点POI，比如公共设施、商店、停车楼；和/或

- 道路不平整物。

下面介绍用于验证自身位置的可信性的第二实施例。

在第一步骤中，如上已述，接收位置信号14f，并据此获知车辆1的自身位置。

所接收的位置信号15f借助于多普勒效应或相位或Δ范围（距离变化）的测量予以分析，如同由GNSS位置信号的间距测量已知的那样。通过这种测量，一方面可以获知信号接收方或车辆1与信号发送方之间的相对运动。在通常情况下，可以由卫星的位置信号112获知卫星110、120、130、140相对于车辆1的相对运动。由于每个卫星110、120、130、140都在其自己的运行轨道111、121、131、141上独立于其它卫星110、120、130、140运行，所以在这种相对运动中不存在关联。而在诱骗方15f的情况下却是这样：它虽然能模拟多个信号发送方，但它们全部都源自于同一来源，从而使被模拟出的信号发送方与车辆1之间的相对运动具有关联，也就是说，这种相对运动相互间具有关联。

只要确定出这种关联，就可以推断出虚假的位置信号14f，且其不应得到可信性验证。

附加地或替代地，可以基于信号强度和/或信号方向来确定出位置信号14f的可信性。借助于信号强度也可以获知相应的方向，从该方向接收相应的位置信号。只有当从基本上相同的方向接收不到其它位置信号时才对位置信号14f予以可信性验证。对此有利的是，给天线机构16配备至少一个定向天线和/或多个天线模块。只要知道了实际卫星的位置信号肯定来自于哪个方向，就能通过这种方式借助于方向来验证位置信号的可信性。

下面介绍用于验证自身位置的可信性的第三实施例。

在第一步骤中，相应地就像在以前的实施例中一样，接收位置信号14f，用于获知信号接收方或车辆1的自身位置。

在第二步骤中，把这些位置信号14f与车辆1的先前的或老旧的位置信号进行比较。该步骤例如可以在分析机构8中执行。先前的或老旧的位置信号系指在时间上以前接收过的位置信号。老旧的位置信号的可用时段可以预先规定，或者根据运动活动、例如车辆的速度来选择。替代地，也可以采用借助其它方法、例如两个前述实施例已经验证过可信性的位置信号。

通过这种方式，对于图2中的车辆1来说产生了如下情况：车辆2恰好从常规的GNSS卫星110、120、130、140的发送区域进入到诱骗方15f的发送区域17f中。两个不同的发送区域也可以规定为一个常规的发送区域和一个非常规的发送区域，或者规定为一个可信的发送区域和一个不可信的发送区域。如果车辆现在从一个常规的发送区域进入到非常规的发送区域17f，则位置信号的特性就会发生改变，比如相位、持续时间、时间标记和其它在GNSS位置信号中所含有的信息，因为诱骗方15f不能与现实精确地在时间上同步地模拟卫星。最后，车辆1的自身位置也发生改变。这些特性的变化是跳跃性的，从而可基于这种变化过程识别出从常规的发送区域过渡到非常规的发送区域17f中，进而位置信号14f不应予以可信性验证。

如果车辆长时间地位于非常规的发送区域17f中，就不能采用这种方法来检查位置信号14f的可信性。然而在这里，前述实施例仍可以用来验证位置信号14f的可信性。因此，将这些实施例组合起来就特别有利。特别地，带有位置说明的V2X消息的交换能让车辆实现在这种情况下也可以进行可信性验证。

这里介绍的实施例并不局限于车辆中的应用。该方法也能以特别有利的方式在基础设施中实施。例如，可以给交通信号灯66配备GNSS位置信号接收器。该接收器会将运动经过的诱骗方15f的位置信号14f与自己的位置信号、位置信息或自身位置相比较。由于交通信号灯66的自身位置不改变，所以能将该信息基础用作固定不变的参考量。导致另一自身位置的GNSS位置信号14f能以这种方式被快速地识别为诱骗方15f。

对于诱骗方15f是带有V2X通信机构的车辆的情况，可能有所帮助的是，执行握手程序或核实程序，所述诱骗方除了发送虚假的位置信号14f外，还发送带有相应虚假的位置信息的V2X消息。握手程序具有如下步骤：

- 从第一车辆向第二车辆发送带有变量或随机变量的询问，其中，第二车辆针对该询问对第一车辆做出的所希望的答复取决于该变量或随机变量；

- 第一车辆获取第二车辆的所述答复；和

- 根据该变量或随机变量来检查所述答复。

由于诱骗方15f会例行地或者按标准地给其V2X消息设有虚假的位置信息，所以该事实可以被用来识别出诱骗方。带有在位置信息方面的变量或随机变量的询问于是不能被诱骗方正确地予以答复，因而不会发生有效的握手。

借助于可信性或缺少可信性，能可靠地识别出诱骗方15f。基于此，可以在V2X网络中规定各种不同的解决方案，以便追踪诱骗方15f。

一种可行方案规定，在位置信号的特性和/或自身位置跳跃式地变化时，研究变化的方向，以便能够确定出是否已进入到非常规区域中或从中出来。在交通流量大的情况下，可以采用这种方式快速地识别出非常规的发送区域17f的边界。最好将这些信息传递至外部的分析系统，该分析系统汇总并分析这些信息。该分析系统可以通过对信息例如车辆的行驶方向、速度等的前后关联的过滤来缩小受怀疑的车辆的范围，从而理想地将一个车辆识别为诱骗方15f。于是可以进一步通过V2X，由相应的被授权方来追踪该车辆。

需要说明，检测系统2的在此介绍的架构只是一个例子，所介绍的功能和方法可基于其它架构来实现。因此，本发明并不局限于这里介绍的例子。

Claims (21)

1.一种用于在车辆（1）中验证全球卫星导航系统（100）的位置信号（112、14f）的可信性的方法，该车辆包括用于检测车辆（1）周围环境中的对象（64、66、70、72、67）的至少一个检测系统（2）和用于接收位置信号（112、14f）的接收机构（10），该方法具有如下步骤：

- 借助接收机构（10）接收位置信号（112、14f），并借助位置信号（112、14f）获知车辆（1）的自身位置；

- 借助检测系统（2）检测周围环境中的至少一个对象（64、66、70、72、67），并获知对象（64、66、70、72、67）的位置；

- 通过对于对象（64、66、70、72、67）的至少一个位置与车辆（1）的自身位置的比较来验证位置信号（112、14f）的可信性。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述检测系统包括摄像机机构，且被设计用于在视觉上识别出对象（66）。

3.如前述权利要求所述的方法，其中，所述对象（64、66、70、72、67）的相应位置能够由当地地图或外部服务商获得。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测系统（2）包括车辆-至-X（V2X）通信机构（16、10），用于接收以V2X消息为形式的对象（67），所述V2X消息带有V2X消息发送方的位置说明。

5.如前述权利要求所述的方法，其中，为了进行可信性验证，采用经过核实的和/或签名的V2X消息。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述检测系统（2）包括一运动传感器（18），该运动传感器特别是用于识别加速度。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述检测系统检测来自如下组的对象之一：

- 基础设施，比如交通铭牌、交通信号灯（66）、收费站、隧道、指路牌、地点铭牌；

- 兴趣点POI，比如公共设施、商店、停车楼；和/或

- 道路不平整物（64、70、72）。

8.一种用于验证全球卫星导航系统的位置信号的可信性的方法，该全球卫星导航系统用于获知信号接收方、特别是车辆（1）的自身位置，该信号接收方具有用来接收多个位置信号（112、14f）的接收机构（16、10），该方法具有如下步骤：

- 借助接收机构（16、10）接收位置信号（112、14f）；

- 分析在信号接收方与位置信号（112、14f）的多个信号发送方之间的相对运动，和/或，分析多个信号发送方之间的相对运动；

- 当在这些相对运动之间不存在关联时，对所述位置信号（112、14f）予以可信性验证。

9.如前述权利要求所述的方法，其中，信号接收方与任一信号发送方之间的相对运动借助于所接收的各位置信号（112、14f）的多普勒效应测量和/或相位测量和/或Δ范围的测量来进行。

10.如权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，由信号接收方针对每个位置信号（112、14f）都进行信号强度求取。

11.如前述权利要求所述的方法，其中，借助信号强度来获知相应的方向，相应的位置信号（112、14f）从所述方向被接收，其中，对所述位置信号（112、14f）予以可信性验证，如果从基本上相同的方向未接收到其它位置信号（112、14f）的话。

12.如权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，接收方具有天线机构（16），该天线机构带有至少一个定向天线和/或多个天线。

13.一种用于验证信号接收方、特别是车辆（1）中的全球卫星导航系统的位置信号（112、14f）的可信性的方法，该车辆包括用来接收位置信号（112、14f）的接收机构（16、10），该方法具有如下步骤：

- 接收位置信号（112、14f），用于获知信号接收方的自身位置；

- 把这些位置信号（112、14f）与信号接收方的先前的位置信号相比较；

- 对这些位置信号（112、14f）予以可信性验证，如果所接收的位置信号的特性相对于先前的位置信号的特性不存在跳跃式的变化的话。

14.如权利要求13所述的方法，其中，位置信号的特性包括关于由发送方所使用的时间或者时钟的信息。

15.如权利要求13至14中任一项所述的方法，其中，如果借助于位置信号（112、14f）获知的自身位置相对于先前的自身位置不存在跳跃式的变化，就对位置信号（112、14f）予以可信性验证。

16.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，所述方法借助于基础设施、特别是交通信号灯（66）来实施。

17.如权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，该方法在车辆（1）中实施，并且其中，附加地借助于根据权利要求1至7中任一项所述的方法和/或根据权利要求8至12中任一项所述的方法来验证所述位置信号的可信性。

18.如权利要求13至17中任一项所述的方法，其中，在位置信号的特性和/或自身位置出现跳跃式的变化时，根据变化的方向获知：进入了具有如下信号发送方的区域或者从该区域中出来，该信号发送方发出不可信的位置信号。

19.如权利要求13至18中任一项所述的方法，其中，借助于握手核实程序来获知一种发出不可信的位置信号的信号发送方（15f）。

20.如权利要求13至19中任一项所述的方法，其中，借助于追踪或者排除法来获知一种发出不可信的位置数据的信号发送方（15f）。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述方法借助于获得车辆运动信息的外部分析系统来实施，所述车辆具有V2X通信机构。