对干扰SAY NO！虹科Safran GNSS模拟将提供伽利略OS-NMA功能（二）

上一章主要介绍了OS-NMA架构、测试载体和虹科Safran Skydel仿真引擎中的测试向量。本章将继续为大家介绍虹科Safran GNSS模拟如何使用OS-NMA场景及解决方案等内容。

 

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测试GNSS接收器

在这一部分中，我们将演示如何使用OS-NMA场景，并提供如何修改它们以执行欺骗测试的示例。

您可以联系虹科技术支持找到所有文件，每个文件中都有一个Skydel场景对应测试向量、RINEX文件、原始测试向量（XML文件）、Merkle根文件（XML文件）以及两种格式的公钥：十六进制（XML文件）、Base64（PEM文件）。

 

根据您的接收器，您可能需要手动引入公钥/Merkle根，以使您的接收器成功处理OS-NMA数据。请参阅您的接收器文档，以便针对模拟环境正确配置它。将兼容OS-NMA的接收器连接到基于虹科Safran Skydel的GNSS模拟器。

硬件配置（使用虹科Safran GSG-8模拟器）

 

 

示例：Septentrio Mosaic-X5

在此示例中，使用固件版本为4.12的Septentrio Mosaic-X5接收器来了解它如何使用测试向量管理OS-NMA数据。

 

首先，我们启用接收器的OS-NMA“loose”模式，以便计算处于“未知”或“已验证”状态的卫星的PVT——仅拒绝“验证失败”的卫星。

 

身份验证状态在GALAuthStatus SBF块中报告。

 

对于此示例，我们使用Skydel中的配置D测试向量场景：

在Skydel中打开配置D测试向量场景

 

● 该场景从测试向量开始时间开始，以原始测试向量数据的名称表示。

● 输出信号为GALILEO E1。

● 模拟位置是静态的，位于法国格拉斯。

● 配置D测试向量的I/NAV消息已实施。

 

所有Skydel OS-NMA场景均可修改，但I/NAV消息修改和启动时间参数必须保持不变才能正确运行测试向量。如果使用高级干扰或欺骗引擎，您可以修改场景并添加欺骗器或干扰器。

RxControl和消息检查器视图菜单

 

启动虹科Safran Skydel仿真引擎并打开RxControl软件查看OS-NMA状态。接收器处于冷启动状态。

 

 

经过两分钟的模拟，我们可以看到初始化过程开始了。接收方在此步骤检索并验证公共密钥和TESLA根密钥。

 

 

以在RxControl上看到经过验证的卫星标有绿色方块。看到这个结果，我们可以评估接收机在测试向量配置中支持OS-NMA的能力。

 

使用相同的OS-NMA场景，您可以添加欺骗发射器来测试OS-NMA的反欺骗功能。请记住，测试向量并不代表OS-NMA服务阶段性能。通过运行带有和不带有OS-NMA数据的相同场景，您可以观察OS-NMA针对简单欺骗攻击的效果。

● 首先，设置欺骗工作场景：模拟位置固定，欺骗发射器广播圆形轨迹；如果接收器位置正在移动，则意味着它正在被欺骗。

● 其次，通过启用接收器的OS-NMA模式来运行场景并比较偏差结果。

● 所有场景文件都可以在虹科Safran Skydel GitHub存储库中找到。要执行此场景，必须激活SKY-ADVJAM和SKY-ADVSP选件。

● 在“设置（Settings）→欺骗器（Spoofers）→欺骗器1（Spoofer1）→轨迹菜单（Trajectory menu）”中的模拟位置旁边设置欺骗器。必须根据您的接收器在“常规（General）”选项卡中选择参考功率。

● 通过运行非OSNMA场景来调整参考功率值。对于本示例，我们选择-35dBm作为参考功率。

● 运行该场景以查看接收器计算的位置如何移动：

 

首先，OS-NMA模式被禁用，并允许接收器固定其位置；4分钟后，启用欺骗广播。10分钟后，停用欺骗器并激活接收器的OS-NMA“loose”模式。然后，等待5分钟，让OS-NMA就绪接收器验证卫星，然后重新激活欺骗程序。

 

 

在上图左侧，偏差选项卡显示了模拟位置和接收器位置之间的差异。在右侧，我们看到了欺骗器的广播轨迹，其下方是RxControl的PVT时间图。我们可以看到，当受到欺骗时，PVT会被短暂切断（红线）。

● 仅使用GALILEO E1信号，接收器即可提供距模拟位置5m的绝对精度。当欺骗器启用时，接收器开始移动并将其偏差值加倍。

● OS-NMA不会避免接收器运动，但会限制欺骗对位置的影响。

● 这个简单的模拟评估了OS-NMA的反欺骗能力，并展示了如何配置虹科Safran Skydel来执行您自己的OS-NMA测试用例。

 

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结论

使用OS-NMA测试向量场景允许用户测试接收器是否支持具有不同配置和场景的OS-NMA。它并不反映GNSS接收器的OS-NMA服务性能，但它使您能够将OS-NMA数据广播到任何接收器。这些OS-NMA场景也是可编辑的，因此您可以使用虹科Safran Skydel的所有功能来自定义您的模拟案例。

 

虹科Safran Skydel GNSS仿真引擎将以两个不同阶段的单独解决方案形式支持伽利略开放服务导航消息认证（OS-NMA）仿真。这些解决方案将在未来几个月内提供给购买了伽利略星座模拟选件的客户。

解决方案一

虹科Safran的第一个解决方案适用于大多数想要使用EUSPA的官方测试向量来测试GNSS接收器OS-NMA功能的接收器集成商。该解决方案于2023年免费提供，将支持可用的官方测试向量样本数据，从而实现OS-NMA功能的验证。该解决方案基于EUSPA（OS-NMA）接收指南（第1.0期-2022年12月），还包括：

● 测试向量列表（CSV格式）和加密材料（公钥和Merkle根）。可从EUSPA网站访问，该原始数据是可对外界共享的。

● Skydel =格式（SDX）场景。

用户只需加载与他们希望模拟的测试向量相对应的场景。该解决方案允许用户轻松快速地定制他们的场景。例如，用户可以加载OS-NMA场景，然后添加干扰器/欺骗器。

 

解决方案二

第二个解决方案将为场景配置（时间、导航消息等）以及OS-NMA认证参数（密钥、加密算法、消息序列等）提供充分的灵活性。对于会在各种边缘和角落情况下进行接收器测试的高级用户（例如：接收器制造商）来说，它将非常有用。此方案将于2023年晚些时候推出，该方案实施后，更新后的虹科Safran Skydel引擎中将包含以下元素：

● 支持OS-NMA SIS ICD 1.0

● 支持Galileo E1 OS导航消息的验证

● 支持定时高效的流容忍认证（TESLA）协议

● 用于运行用户可编程模拟测试场景的有用加密材料

其他更新：根据EUSPA建议的下一阶段为未来的软件功能更新做好准备。