專利名稱：反欺騙檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開一般涉及位置確定。具體而言，反欺騙檢測系統(tǒng)涉及檢測由偽造信號源傳送的偽造位置定位數(shù)據(jù)，丟棄這些偽造信號，并且在可行的場合確立不受這些偽造信號影響的位置。背景因為衛(wèi)星定位系統(tǒng)被包括諸如蜂窩電話之類的移動終端的駐定和移動通信系統(tǒng)廣泛使用，“欺騙”，即使用偽造定位信號來向設備提供假位置成為日漸關心的問題。全球定位系統(tǒng)(GPS )由美國國防部所有和運作，但是可供世界范圍的一般性使用。包括但不限于Glonass和Gallileo的其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)也在使用中。這些及其他類似系統(tǒng)在本文檔中被統(tǒng)稱為衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS)。簡言之，SPS包括在地球上方沿軌道運行的現(xiàn) 用衛(wèi)星和后備衛(wèi)星。SPS衛(wèi)星持續(xù)廣播其位置和時間。在地球上，每個SPS接收機(在本文檔中統(tǒng)稱為“接收機”)可包含能夠通過使用SPS信號來對其自身位置進行三邊測量或多邊測量的處理器。定位系統(tǒng)經(jīng)常通過使用來自無線基站及其他地面收發(fā)機的信號來擴增傳統(tǒng)SPS信號源。這些基站信號可被用作增量位置信號或是被用作替換信號來演算該接收機的位置。類似于SPS技術，基站信號可獨立于或協(xié)同于SPS信號源來對移動終端的位置進行三邊測量或多邊測量。目前，多種功能性在諸如移動終端之類的個人便攜式和/或移動無線通信工具中盛行?，F(xiàn)在，一移動終端包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(在本文檔中稱“SPS接收機”)是常見的。包含SPS接收機的設備還包括電源系統(tǒng)。該電源系統(tǒng)包括至少一個電池并且可包括用于將移動終端連接至外部電源的替換性外部電源連接器。包含SPS接收機的設備還可包括至少一個處理器和諸如隨機存取存儲器(RAM)和FLASH (閃存)存儲器之類的至少一個存儲介質(zhì)(在本文檔中稱“存儲器”)。在移動終端的情形中，該設備還包括無線通信收發(fā)機(在本文檔中稱“無線收發(fā)機”)。如本文檔的“定義”條款中所指示的，各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)、移動終端、包括移動無線通信系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡、和/或位置確定系統(tǒng)可被用來促成本文檔中公開的反欺騙檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)。因此，鑒于許多人和機構(gòu)對SPS的依賴，明顯的是，進行位置信息信號的欺騙以引起假位置演算不僅是不可接受的，而且可能極大地影響商業(yè)和國家利益。—種使SPS系統(tǒng)的使用降格的方式是對其進行擾亂。僅僅擾亂SPS是惱人的，但是后果不太嚴重，因為可警示受害方有擾亂，并且/或者可利用諸如無線通信系統(tǒng)信號之類的其他信號源來完成位置演算。然而，未檢測出的欺騙可導致假位置的使用。欺騙的目標可能并不知悉收到信號實際上是偽造的或不真實的。由此，欺騙信號可被使用在位置演算中，這將影響諸如導航和追蹤之類的取決于準確位置的動作。因此，檢測此類欺騙信號及其結(jié)果產(chǎn)生的不正確位置信息是關鍵的。關于欺騙的過程，一個方法包括由偽造或不真實信號源以比實際位置信號的功率電平高的功率電平、有可能結(jié)合對實際信號的阻塞或衰減來廣播偽造位置信號。通過使用地面通信信號來確定移動終端的位置一般需要標識出可見基收發(fā)機站、這些基收發(fā)機站的位置、和時序信息，來確定每個基收發(fā)機站與該無線移動收發(fā)機之間的信號延遲或信號強度。這些方法在本領域是已知的。一般而言，因為通信系統(tǒng)提供信號必須不僅是用于定位，還要用于通信目的，所以基收發(fā)機站信號相較于SPS信號(其一般是單向的)更難以并且不那么可能被用于欺騙。因此，檢測此類欺騙信號及其結(jié)果所致的不正確位置信息是重要的。至少以下各項依賴于一個或更多個SPS來正確運行卡車司機和卡車調(diào)度、電站、空中交通管制中心、銀行及其他金融機構(gòu)以及警察。諸如資產(chǎn)追蹤和防盜、重犯追蹤、地理信息系統(tǒng)(GIS)資源查找和兒童定位器之類的廣泛的基于位置的服務也取決于準確的SPS位置。當可起作用地連接至SPS的移動終端上電時，其可建立與基收發(fā)機站的通信鏈路。該移動終端通常將從多個基收發(fā)機站接收導頻信號。該移動終端將搜索來自這些基收發(fā)機站的信號以建立與選定基收發(fā)機站的通信鏈路來允許在所建立通信鏈路上接收和傳輸數(shù)據(jù)。通常成為“歷書”的發(fā)射機或收發(fā)機位置信息參考包括關于基收發(fā)機站的收發(fā)機標識信息和收發(fā)機位置信息。
概述本文檔中公開、解說、和要求保護的反欺騙檢測系統(tǒng)包括用于在位置定位演算中對位置定位信號的欺騙進行檢測和補償?shù)难b置、系統(tǒng)和方法。檢測包括通過與來自一個或更多個更高可靠性源的信號進行比較或通過與諸如在基站歷書中所載明的基站近程性之類的已知發(fā)射機信息的對比，或通過評價多個源并且丟棄將導致演算出的位置顯著不同于由其它諸源預測的位置的信號來檢測偽造位置定位數(shù)據(jù)。在一個實施例中，可從諸如包括可見基站的至少已知位置和標識的基站歷書之類的可靠和可信參考資源獲得受信位置數(shù)據(jù)。該基站歷書可被用來提供移動終端的近似位置，諸如通過最近基站的位置或通過利用來自多個基站的信號進行的三邊測量或多邊測量。因為基站通信比SPS信號更難欺騙，可將基于基站的位置估計與由可見SPS信號預測的位置進行對比。在這兩個位置之間有顯著不相符的情形中，基于SPS的信息可被丟棄，并且演算可基于地面源。類似技術可被用來丟棄無效地面源。例如，提供有錯誤位置信息的諸如WiFi、藍牙或個域網(wǎng)(PAN)之類的短程無線協(xié)議的收發(fā)機在該信息與無線WAN或SPS源不一致時可被忽略。而且，由諸如基收發(fā)機站之類的WAN源預測的位置可被用來預測SPS信號，并且在所預測SPS信號和所測得SPS信號之間有很大出入的情形中，所測得信號也可在不演算基于SPS位置的情況下被直接拒絕(因為是欺騙的)。而且，在一些實施例中，標志可被設置或者可結(jié)合潛在欺騙檢測發(fā)送警示。在一個方面，用于估計移動設備的位置定位的方法包括從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)。該方法還包括比較所收到的位置定位數(shù)據(jù)，并且基于該比較來標記不一致數(shù)據(jù)?；谒盏降奈恢枚ㄎ粩?shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計位置定位。在另一方面，計算機可讀介質(zhì)包括有形地存儲在其上的程序代碼。該介質(zhì)包括用于從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)的程序代碼、和用于比較位置定位數(shù)據(jù)的程序代碼。該介質(zhì)還包括用于基于該比較來標記不一致數(shù)據(jù)的程序代碼；和用于基于所收到的位置定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計位置定位的程序代碼。在又一方面，用于估計位置定位的裝置包括從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)的至少一個接收機。該裝置還包括執(zhí)行以下動作的處理器比較所收到的位置定位數(shù)據(jù)，基于該比較來標記不一致數(shù)據(jù)，并且基于所收到的位置定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計位置定位。在又一方面，用于估計位置定位的裝置包括從包括至少兩種不同技術的多個源接收位置定位數(shù)據(jù)的至少兩個接收機。該裝置還包括執(zhí)行以下動作的處理器比較所收到的位置定位數(shù)據(jù)，比較由包括不同技術的源預測的位置，并且如果有不一致位置被預測出，那么選取關于這兩種技術中更可靠技術的源，或者如果一致位置被預測出，那么將來自這些一致源之中的源包括進來，并且基于所選定的收到位置定位數(shù)據(jù)來估計位置定位。對本領域技術人員將變得顯而易見的是，所要求保護的主題內(nèi)容作為整體(包括裝置、以及裝置的元件的協(xié)作)相組合以結(jié)果得到數(shù)個預料不到的優(yōu)點和效用。當結(jié)合以下描述、附圖和所附的權(quán)利要求書來閱讀時，反欺騙檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及該結(jié)構(gòu)的協(xié)作對本領域技術人員而言將變得顯而易見。前文已經(jīng)寬泛地綜述了本教導的較重要特征以更好地理解以下具體描述以及更好地理解對本領域的貢獻。該反欺騙檢測系統(tǒng)在應用上不限于以下描述或附圖中所提供的·構(gòu)造的細節(jié)和組件和/或方法的布置，而是能夠有其他實施例和方面，并且能夠以各種方式來實踐和執(zhí)行。本公開中所采用的措詞和術語是用于描述目的的并且因此不應當被認為是限定。如本領域技術人員將領會的，本公開所基于的構(gòu)思可容易地被用作設計其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎。因此，權(quán)利要求包括等效的構(gòu)造。另外，與本公開相關聯(lián)的摘要既非旨在定義該反欺騙檢測系統(tǒng)(其由權(quán)利要求來定界)，也非旨在限定權(quán)利要求的范圍。從附圖并結(jié)合對附圖的隨附描述能最好地理解該反欺騙檢測系統(tǒng)的新穎性特征，其中相似的附圖標記指代相似的部分，并且其中附圖簡要描述附圖的圖I是其中反欺騙檢測系統(tǒng)工作的環(huán)境的圖解示圖；圖2是支持反欺騙檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖解示圖；圖3A是解說反欺騙檢測系統(tǒng)的操作的一個方面的功能性框圖；以及圖3B是解說反欺騙檢測系統(tǒng)的操作的另一方面的功能性框圖；以及圖4是解說反欺騙檢測系統(tǒng)的操作的至少一個其他方面的功能性框圖。就附圖中的數(shù)字標號包括諸如“a、b”之類的小寫字母的范疇而言，此類標號包括多重引用，并且諸如“a-n”之類的小寫中的“η”旨在表達由該數(shù)字參考物和下標指定的要素的重復個數(shù)。具體描述定義 本文檔中結(jié)合措詞“信號”所使用的術語“仿冒”意指從結(jié)合諸如基站仿冒器或衛(wèi)星定位信號(SPS)仿冒器之類的仿冒器的發(fā)射機或收發(fā)機發(fā)射的信號，該信號可復制和/或模仿真實信號并且對諸如移動終端之類的至少一個終端而言看起來是真實信號，而實際上是不真實或偽造信號。術語“不真實”和“偽造”在本文檔中被可互換地使用。自本文檔的上下文內(nèi)，術語“定位系統(tǒng)”和/或“SPS”至少意指個體地和/或組合地包括與以下系統(tǒng)聯(lián)用的方法和裝置的定位確定系統(tǒng)(a)地面定位確定系統(tǒng)和(b)各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)，諸如美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯Glonass系統(tǒng)、歐洲Galileo系統(tǒng)、使用來自衛(wèi)星系統(tǒng)組合的衛(wèi)星的任何系統(tǒng)、或要在未來開發(fā)的任何衛(wèi)星系統(tǒng)之類。本文檔所公開的反欺騙檢測系統(tǒng)可與利用偽衛(wèi)星、或衛(wèi)星與偽衛(wèi)星的組合的位置確定系統(tǒng)聯(lián)用。偽衛(wèi)星是廣播被調(diào)制在L帶(或其他頻率)載波信號上的PN碼或其他測距碼(類似于GPS或CDMA蜂窩信號)的基于地面的發(fā)射機,該載波信號可以與GPS時間同步。每一個這樣的發(fā)射機可以被指派唯一性的PN碼從而準許其被遠程接收機和/或收發(fā)機標識。術語“基收發(fā)機站”和/或“BTS”意指促成諸如移動終端之類的用戶裝備和通常是移動無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡之間的無線通信的裝備。由此用戶裝備包括像移動電話、手持機、無線本地環(huán)路(WLL)電話、具有無線因特網(wǎng)連通性的計算機、WLAN和WiMAX設備之類的設備。該網(wǎng)絡可包括任何無線通信技術，尤其像GSM、CDMA、WLL、WAN、WiFi、和WiMAX、WCDMA以及LTE等等?；瞻l(fā)機站在扇區(qū)化基站的情形中可具有允許其服務若干個不同頻率和蜂窩小區(qū)的不同扇區(qū)的多個收發(fā)機。在一些配置中，基收發(fā)機站由父基站控制器經(jīng)由基站控制功能(BCF)控制。術語“移動終端”至少意指能夠跨無線通信系統(tǒng)進行通信的移動和/或便攜式無線通信工具，該無線通信系統(tǒng)一般而言包括大批起作用地連接的、適配成使用紅外線和無 線電信號來至少跨該系統(tǒng)接收和發(fā)射電磁信號的通信設備，以及包括在其中由電磁波而不是某種形式的導線在通信路徑的全部或部分上攜帶信號的電信系統(tǒng)。術語“移動終端”由此至少意指蜂窩電話、尋呼機、衛(wèi)星電話、雙向?qū)ず魴C、具有無線能力的個人數(shù)字助理(PDA)、個人導航設備、個人信息管理器、具有無線能力的便攜式計算機、無線局域網(wǎng)、以及任何其他類型的具有傳輸能力的無線設備，這些無線設備還可以是至少包括在以上對“基收發(fā)機站系統(tǒng)”的定義中在非排他基礎上指認出的無線通信技術的一個或更多個版本的個人通信服務設備(有時稱為“PCS”)。術語“移動終端”還包括諸如通過短程無線、紅外、有線連接、或其他連接與個人導航設備(有時稱為“PND”)通信的設備，不管衛(wèi)星信號接收、輔助數(shù)據(jù)接收、和/或位置相關處理是發(fā)生在該設備處還是在PND處。術語“移動終端”還旨在包括能夠諸如跨因特網(wǎng)、WiFi、或其他網(wǎng)絡與服務器通信的所有設備，包括無線通信設備、計算機、膝上型設備以及類似設備，而不管衛(wèi)星信號接收、輔助數(shù)據(jù)接收、和/或位置相關處理是發(fā)生在該設備處、服務器處、還是與網(wǎng)絡相關聯(lián)的另一設備處。以上的任何組合也被認為是“移動終端”。術語“定位”和“位置”意指一個或更多個移動無線通信工具或其他設備的、由任何已知或目前尚未知曉的用于確定位置參數(shù)的技藝、技術、或系統(tǒng)、或者這些技藝、技術或系統(tǒng)的任何組合所確定的物理和地理位置。當前，此類技術和裝置用于與有時稱為“WWAN”的無線廣域網(wǎng)、有時稱為“WLAN”的無線局域網(wǎng)、有時稱為“WPAN”的無線個域網(wǎng)等等組合的諸如SPS系統(tǒng)之類的各種無線通信網(wǎng)絡。術語“網(wǎng)絡”和“系統(tǒng)”往往被可互換地使用。WffAN可以是碼分多址(有時稱為“CDMA”)網(wǎng)絡、時分多址(TDMA)網(wǎng)絡、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡、正交頻分多址(OFDMA)網(wǎng)絡、以及單載波頻分多址(SC-FDMA)網(wǎng)絡，等等。CDMA網(wǎng)絡可實現(xiàn)諸如cdma2000、寬帶CDMA等一種或更多種無線電接入技術。cdma2000包括IS-95、IS-2000和IS-856標準。TDMA網(wǎng)絡可實現(xiàn)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、數(shù)字高級移動電話系統(tǒng)(D-AMPS )、或其他無線電接入技術。GSM和W-CDMA在來自名為“第三代伙伴項目”(3GPP)的聯(lián)盟的文獻中描述。Cdma2000在來自名為“第三代伙伴項目2”(3GPP2)的聯(lián)盟的文獻中描述。3GPP和3GPP2文獻是公眾可獲取的。WLAN可以是IEEE802. Ilx網(wǎng)絡，并且WPAN可以是藍牙網(wǎng)絡、IEEE802. 15x、或其他某種類型的網(wǎng)絡。這些技術也可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何組合。術語“指令”意指代表一個或更多個邏輯操作的表達。例如，指令可以通過成為可由機器解讀以用于執(zhí)行一個或多個操作或者一個或更多個數(shù)據(jù)對象來成為機器可讀的。然而，這僅僅是指令的示例，并且所要求保護的主題內(nèi)容在這方面并不受限定。指令可涉及經(jīng)編碼命令，其可由具有包括這些經(jīng)編碼命令的命令集的處理電路來執(zhí)行。這樣的指令可以用該處理電路理解的機器語言的形式來編碼。同樣，這些僅僅是指令的示例，并且所要求保護的主題內(nèi)容在這方面并不受限定。術語“存儲介質(zhì)”意指能夠維持能由一個或更多個機器感知的表達的介質(zhì)。例如，存儲介質(zhì)可包括一個或更多個用于存儲機器可讀指令和/或信息的存儲設備。這樣的存儲設備可包括若干介質(zhì)類型中的任何一種，包括例如磁、光學或半導體存儲介質(zhì)。這樣的存儲設備還可包括任何類型的長期、短期以及易失性或非易失性設備存儲器設備。然而，這些僅僅是存儲介質(zhì)的示例，并且所要求保護的主題內(nèi)容在這些方面并不受限定。術語“處理”、“計算”、“演算”、“選擇”、“形成”、“啟用”、“抑制”、“定位”、“終止”、“標識”、“發(fā)起”、“檢測”、“獲得”、“托管”、“維護”、“表示”、“估計”、“減少”、“關聯(lián)”、“接收”、“發(fā)射”、“確定”和/或諸如此類的術語是指可由諸如計算機或類似的電子計算設備之類的計算 平臺執(zhí)行的動作和/或過程，該計算平臺操縱和/或變換該計算平臺的處理器、存儲器、寄存器，和/或其他信息存儲、傳送、接收和/或顯示設備內(nèi)表示為物理電子量和/或磁量和/或其他物理量的數(shù)據(jù)。這樣的動作和/或過程可由計算平臺例如在存儲介質(zhì)中所存儲的機器可讀指令的控制下執(zhí)行。這樣的機器可讀指令可包括例如在作為計算平臺的一部分被包括(例如，作為處理電路的一部分被包括或在這種處理電路外部)的存儲介質(zhì)中存儲的軟件或固件。另外，本文中參考流程圖或以其他方式描述的過程和方法也可全部或部分地由這樣的計算平臺來執(zhí)行和/或控制。術語“示例性”意指用作示例、實例或解說；本文獻中被描述為“示例性”的任何方面并不旨在表示優(yōu)于或勝過如本文獻中所描述的用于提高電池壽命的方法的其他方面。描述如所指示的，因為SPS相關技術是分布廣泛的，所以欺騙信號挑戰(zhàn)SPS位置定位的可靠性，并且繼而挑戰(zhàn)用戶對SPS相關技術的信任和信心。解決欺騙的問題由此對于維持SPS系統(tǒng)的完好性是重要的。因此，可領會，對用于檢測衛(wèi)星定位系統(tǒng)的欺騙的技術和方法有顯著需求。如將從以下具體描述和附圖變得顯而易見的，本公開提供這種能力。如由

圖1-4之間的交叉參照所解說的，提供了一種反欺騙檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在其最寬泛的上下文中包括檢測未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)，進行對該未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)與更高置信度位置定位的比較以獲得第一演算出的位置，并且確定該未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)的有效性。具體而言，該反欺騙檢測系統(tǒng)10的至少一個方面由圖1-4之間的交叉參照來解說。如所解說的，示出了包括檢測未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)的方法。未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)可包括來自一個或更多個不真實的和/或未經(jīng)核實的信號源14的一個或更多個偽造的、有錯的或不真實的和/或未經(jīng)核實的信號12。如圖I所解說，這一個或更多個不真實的信號源14以幻影示出，作為對理解不真實和/或未經(jīng)核實信號12的未知起源的不真實本質(zhì)的輔助。可包括來自一個或更多個不真實信號源14的一個或更多個不真實信號12的未經(jīng)核實位置定位數(shù)據(jù)可由移動終端16或多個移動終端接收。僅示出單個移動終端16以明晰本文檔的教導。更高置信度位置定位數(shù)據(jù)與未經(jīng)核實定位數(shù)據(jù)(其可能是要欺騙SPS系統(tǒng)的企圖)之間的比較可涉及將由該未經(jīng)核實位置數(shù)據(jù)預測的位置與由該更高置信度位置定位數(shù)據(jù)預測的位置就一致性進行對比。在其他實施例中，可使用對該數(shù)據(jù)向單個解的收斂性的評估。在另一些實施例中，可進行數(shù)據(jù)離群值的確定。對一致性的評估可包括對替換信號源的參考。一系列可行、但不排他的品評信號可靠性的準則包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號、基收發(fā)機站信號、毫微微蜂窩小區(qū)信號、WLAN信號、和/或承載位置定位數(shù)據(jù)的其他信號。在另一實施例中，來自與移動站通信的基站的基收發(fā)機站信號被認為是最值得信任的。在多個信號源類型預測出一致位置的場合，不一致的源可被認為具有較低的置信度。另外，在對源的相對置信度的比較中，仿冒有效源的難度和與諸如在先位置演算和歷書信息之類的已知信息的一致性可被納入考量。如所指示，反欺騙檢測系統(tǒng)10的一方面在圖I中解說。如圖所示，從一顆或更多 顆衛(wèi)星20a-n傳送位置定位信號18a-n。從一顆或更多顆衛(wèi)星20a_n傳送的位置定位信號18a-n可由廣域參考網(wǎng)絡(WARN) 21和第一基收發(fā)機站(或即基收發(fā)機站22)以及移動終端16接收。WARN21將該衛(wèi)星信息轉(zhuǎn)發(fā)給位置服務器26，位置服務器26將位置定位信息24傳送給任何數(shù)目的接收機和/或收發(fā)機和/或服務器和/或終端，包括手持機或移動終端16，其已經(jīng)被激活成跨移動無線通信系統(tǒng)與基收發(fā)機站22通信、并且其用戶正尋求使用包括在移動終端16中的SPS技術來建立位置定位。此類一個或更多個位置定位信號24和來自衛(wèi)星20a-n的位置定位信號18a-n的傳輸在圖I中解說。同樣如圖I所解說，不真實或偽造信號12(在本文檔中也稱為“欺騙信號”)可由諸如SPS仿冒器或基站仿冒器之類的仿冒器生成，可能由發(fā)射機14發(fā)射到有限區(qū)域中。發(fā)射機14可以較高信號功率、并有可能結(jié)合信號受遮蔽的環(huán)境或主動擾亂源來進行發(fā)射，以減小移動終端將檢測到實際SPS或其他位置信號的可能性。作為替換，該欺騙信號可由諸如WiFi或藍牙接入點之類的實際收發(fā)機生成，該收發(fā)機有假的或誤導的標識與其相關聯(lián)。圖2藉由與圖I的交叉參照來解說包括至少一個計算機處理系統(tǒng)28的移動終端16。如圖所示，計算機處理系統(tǒng)28起作用地連接至移動終端16。在一個方面，計算機處理系統(tǒng)28被容納在移動終端16中。計算機處理系統(tǒng)28被適配成接收、存儲、處理、以及執(zhí)行至少與位置定位數(shù)據(jù)相關的指令。在圖2的框圖中解說了移動終端16的計算機處理系統(tǒng)28。如圖所示，計算機處理系統(tǒng)28可包括使得移動終端16能夠接收、處理、存儲和執(zhí)行指令的各種組件，這些指令與關于位置定位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)和信息有關，包括不真實信號12 (圖I)和位置信號18a-n (圖I)、以及包括位置定位數(shù)據(jù)的基收發(fā)機站位置定位信號24 (圖I)。各組件可包括全部由總線34耦合的數(shù)據(jù)處理器30、位置定位接收機(例如，SPS接收機)31、存儲介質(zhì)32、無線調(diào)制解調(diào)器33、以及蜂窩收發(fā)機(RX/TX)35。存儲介質(zhì)32可以是機器或計算機可讀介質(zhì)并可包括不限于諸如DRAM和SRAM之類的易失性存儲器以及諸如ROM、閃存、EPROM、EEPROM和磁泡存儲器之類的非易失性存儲器。還可連接至總線的是可隨意任選的副存儲36、外部存儲38、諸如監(jiān)視器40之類的可被納入移動終端16的輸出設備、以及在可隨意任選的配置中諸如鍵盤42、鼠標44之類的輸入設備和打印機46。副存儲36可包括諸如但不限于硬盤驅(qū)動器、磁鼓、和磁泡存儲器之類的機器可讀介質(zhì)。外部存儲38可包括諸如軟盤、可移動硬盤驅(qū)動器、磁帶、CD-ROM、可移動存儲器卡之類的機器可讀介質(zhì)、以及甚至其他經(jīng)由通信線路連接的計算機。在副存儲36和外部存儲38之間加以區(qū)別主要為了方便描述機器可讀存儲器在反欺騙檢測系統(tǒng)10的環(huán)境中的使用。由此，本領域技術人員將領會，在這些組件之間及之中有實質(zhì)性的功能交疊。計算機軟件和用戶程序可被存儲在軟件存儲介質(zhì)32和外部存儲38中。計算機軟件的可執(zhí)行版本可以從諸如非易失性存儲介質(zhì)之類的存儲介質(zhì)32讀取，為了執(zhí)行而直接被加載到易失性存儲介質(zhì)中，直接自非易失性存儲介質(zhì)中執(zhí)行，或者在加載到易失性存儲介質(zhì)以供執(zhí)行之前被存儲到副存儲上。圖2中所解說的移動終端16的計算機處理系統(tǒng)28包括用于實現(xiàn)本文檔中描述的反欺騙檢測系統(tǒng)10的方法的計算機指令集(在本文檔中稱“指令”)。指令48在圖2中圖解地解說純粹是作為對理解本文檔中描述的反欺騙檢測系統(tǒng)10的方法的輔助。這些指令可在各種內(nèi)部存儲器中存儲或可在硬件中實現(xiàn)。這些指令還可被包括在位于移動終端16外部(例如，在有安保的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)上，在因特網(wǎng)上，或者在基收發(fā)機站22處)的計算機的計算機處·理系統(tǒng)中，指令可從其被傳送到移動終端16。與指令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)可被接收、存儲、處理并且傳送到多個移動終端16，但為增強明晰性，僅解說了單個移動終端。與指令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)還可被接收、存儲、處理并且跨無線通信系統(tǒng)向/從多個基收發(fā)機站22傳送，但為增強明晰性，在圖I中僅解說了單個基收發(fā)機站22。作為替換，與指令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)還可被接收、存儲、處理并且向/從連接到該無線網(wǎng)絡的計算機服務器傳送。反欺騙檢測系統(tǒng)10的另一方面在圖3中解說。圖3A是在框302-312中解說包括檢測不可靠位置定位數(shù)據(jù)的方法的功能性框圖。如框302中所解說的，從源收到位置定位數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)可包括來自一個或更多個不真實信號源的一個或更多個不真實信號?？砂▉碜砸粋€或更多個不真實信號源的一個或更多個不真實信號的未經(jīng)核實的位置定位數(shù)據(jù)可由一個或更多個移動終端接收。如框304中所解說，確定是否要接收更多源的數(shù)據(jù)。如果是，那么該過程返回到框302以從另一源接收數(shù)據(jù)。在其他實施例中，可從多個源同時取回該數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)從諸可見源收到數(shù)據(jù)，那么在框306處就比較所收到的數(shù)據(jù)。例如，所有衛(wèi)星數(shù)據(jù)可與來自諸如基站之類的地面源的所有數(shù)據(jù)進行比較，并且還與諸如來自接入點之類的其他類型的數(shù)據(jù)進行比較。在另一示例中，來自每個個體信號源的數(shù)據(jù)被比較。在又一示例中，關于所有檢測出的地面源的基站歷書被咨詢以預測位置。該基站歷書可本地存儲、遠程存儲在服務器上(例如，位置服務器)、或按需下載。所預測位置全都應當相對緊靠在一起并且落在由其MAR(基站的最大天線射程)或其最大信號強度(例如，WiFi接入點應當在例如50米內(nèi)可見，但或許在幾百米內(nèi)仍可見)所預測的半徑內(nèi)。對于地面源，每個源不應當提供落在由其它源和所議源的射程能力來預測的范圍以外的位置。對于衛(wèi)星(或其他移動參考點)，在另一方面，為所有屬于相同類型(例如，所有GPS衛(wèi)星或所有Gallileo衛(wèi)星或所有Glonass衛(wèi)星)的設備演算位置并且然后由該組衛(wèi)星預測的位置和相關聯(lián)估計誤差與由這些地面源預測的位置或至少與這些地面源的交迭信號范圍進行對比。該位置和由相關聯(lián)估計誤差預測的不定性區(qū)域應當在這些交迭范圍中的某處或者所演算出的位置應當落在由這些地面源演算出的位置的合理誤差以內(nèi)。如果這些數(shù)據(jù)是合理地相似的(例如落在期望或合理偏差以內(nèi))，那么在框308處基于所有這些數(shù)據(jù)來演算位置。每個類型的源具有與其相關聯(lián)的期望誤差。例如，地面源中的誤差可以在從50m到幾千米(或者在具有不良覆蓋的鄉(xiāng)下則更大)的任何地方。由此，衛(wèi)星預測的位置演算將需要落在由基于基站的演算所估計出的誤差來預測該位置及不定性以內(nèi)。WiFi接入點可能已知為具有50米的射程。在此示例中，該環(huán)境已知易有SPS多徑，因此SPS誤差可能是顯著的。由此，如果由(諸)WiFi接入點演算的位置落在由SPS位置估計中的誤差所預測的位置估計和相關聯(lián)不定性區(qū)域以內(nèi)，那么這些信號可被認為是相符的。在另一方面，如果該偏差大得以致不能歸咎于諸如多徑之類的正常誤差源，那么可在框310處丟棄可靠性較低的源或減小其權(quán)重。在比較來自一個類型的源的數(shù)據(jù)與來自另一類型的源的數(shù)據(jù)的情形中，所有來自該可靠性較低的源的信號可被丟棄(例如，所有接入點數(shù)據(jù)被丟棄或者所有GPS數(shù)據(jù)被丟棄；而所有Gallileo數(shù)據(jù)或可被保留)。在個體地比較數(shù)據(jù)的情形中，僅有偏差數(shù)據(jù)被丟棄(例如，僅有偏差接入點數(shù)據(jù)被丟棄)。當然這些丟 棄的任何組合也可發(fā)生。信號源可靠性的示例性位階包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)信號、基收發(fā)機站信號、毫微微蜂窩小區(qū)信號、WiFi相關信號、WLAN信號、和/或承載位置定位數(shù)據(jù)的其他信號，列在較前的信號被認為具有較高的可靠性。在框312處，用經(jīng)減小權(quán)重的值、或不用可靠性較低的被丟棄值來演算位置。在一個實施例中，例如經(jīng)由顯示器來通知用戶有不一致數(shù)據(jù)。另一實施例參照圖3B解說。在此實施例中，使用所有源來演算單個位置并且誤差估計被演算。如果該誤差估計比使用這些在用類型的源將預測出的誤差估計大，那么來自可靠性最低的諸源的數(shù)據(jù)可在演算中被忽略或被減小權(quán)重。具體而言，在框302中，位置定位數(shù)據(jù)被收到。如框304中所解說，確定是否要接收來自更多源的數(shù)據(jù)。如果是，那么該過程返回到框302以從另一源接收數(shù)據(jù)。一旦所有數(shù)據(jù)已經(jīng)被接收，那么在框314處，就基于來自所有源的數(shù)據(jù)來演算位置。在框318處，確定誤差估計是否比期望的大。在另一實施例中，確定位置解是否收斂。如果該位置解收斂或者該誤差估計不于所期望的，那么在框320處，所演算出的位置定位被認為是有效的。在一實施例中，如果該解不收斂或者該誤差估計大于所期望的，那么可靠性較低的諸源被丟棄。在另一實施例中，基于這些源的各種組合演算多個位置估計。比較這些演算以確定與大多數(shù)源不相符的(諸)源。例如，可以確定分歧的源是否來自一個類型的源(例如,SPS或WiFi )。作為替換,可以確定是否存在一個或幾個壞源,諸如編程為具有壞位置的WiFi接入點。在任何情形中，在框322處，不相符的諸源均被丟棄(或被減小權(quán)重)。在框324處，使用其余(諸)源或用(諸)經(jīng)減小權(quán)重的源來重新演算位置。以上討論了比較來自不同源的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在描述用于就一致性進行比較的兩個實施例。在一個實施例中，比較由每個源預測的位置。例如，在有衛(wèi)星的情況下，基于從該衛(wèi)星收到的數(shù)據(jù)來預測位置。該預測出的位置然后與另一源比較以確定一致性。在另一實施例中，尚未基于從衛(wèi)星收到的數(shù)據(jù)來預測位置。在此情形中，地面源被用來獲得種子位置?；谛菤v數(shù)據(jù)和該種子位置，可預測哪些衛(wèi)星應當是可見的，并且其搜索窗將是什么。實際觀察到的衛(wèi)星及其實際位置然后與所預測數(shù)據(jù)相比較以確定該種子位置與該衛(wèi)星信息是否—致。反欺騙檢測系統(tǒng)10的又一方面在圖4中解說。圖4是在框402-418中示出反欺騙檢測系統(tǒng)10的操作方法的功能性框圖。如所解說，在框402中，該系統(tǒng)搜尋并且檢測該系統(tǒng)的范圍內(nèi)的信號?？?04示出該系統(tǒng)從這些信號確定位置定位預測。如上所議，在框406處就一致性對來自諸信號的這些位置定位預測進行比較。如果確定來自諸系統(tǒng)的這些位置定位預測是一致的，那么在框408處從該組合演算出的位置就被使用，并且被標記為受信任位置定位數(shù)據(jù)。如果確定這些位置定位預測是不一致的，那么存在三個選項。對于第一輪詢選項，在框410中不一致位置定位數(shù)據(jù)被丟棄，并且在框412中從其余信號演算位置。作為替換，如果信任選項被選擇，例如如果僅有來自兩個源的數(shù)據(jù)可用，那么過程 行進至框414。在框414中，基于例如使用以上所提及的信任位階的最受信任系統(tǒng)來聲明近似位置定位。在框410處不相符的測量然后被丟棄。在框412處，潛在可靠的位置定位被演算以獲得替換性的演算出的位置定位。該位置可被標記為具有較低的置信度。如本領域技術人員將領會的，還可針對可基于信號的源來考慮的其他信號可靠性準則來調(diào)整向標記為可靠性較低的替換性的演算出的位置定位指派的可靠性或置信度，這些其他信號可靠性準則包括信號所行距離、自信號源輸出的信號的射程、以及類似信號準則。又一替換可在位置服務器可用時被選擇。在框418中，如果確定來自諸信號的位置定位預測是不一致的，那么可通過與至少一個位置服務器進行連接來確定近似位置定位。該近似位置定位然后被用來預測SPS星座。然后核實可見衛(wèi)星是否與SPS星歷和歷書數(shù)據(jù)相一致。在框410處不一致的數(shù)據(jù)被丟棄。例如，多個SPS (例如，Galileo、Glonass、GPS)可被檢查，不相符的系統(tǒng)被排除。在框412處用其余的源來演算位置。為增加準確性，可將多個地面源與該SPS數(shù)據(jù)進行對比，尤其是當丟棄SPS數(shù)據(jù)時。如本領域技術人員將領會的，可出于這些目的解調(diào)SPS星歷。在另一實施例中，長期衛(wèi)星軌道預測可被周期性地下載以消除對服務器連接的需要。盡管參照框410將數(shù)據(jù)描述為被丟棄，但是要認識到該數(shù)據(jù)可改為被減小權(quán)重。有形地體現(xiàn)指令的任何機器或計算機可讀介質(zhì)可用于實現(xiàn)本文檔中所描述的方法體系。作為非排他示例，軟件代碼可被存儲在圖2所解說的存儲器、移動終端16的存儲器中，并且由例如數(shù)據(jù)處理器30的處理器28執(zhí)行。存儲器可以實現(xiàn)在處理器內(nèi)部或處理器外部。本領域技術人員將領會，結(jié)合本文檔中所公開的反欺騙檢測系統(tǒng)10的各方面來描述的各種解說性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件、或兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，各種解說性和非排他性組件、框、模塊、電路、和步驟在本文檔中是以功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應用和強加于整體系統(tǒng)的設計約束。技術人員可針對每種特定應用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能性，但此類實現(xiàn)決策不應被解讀為致使脫離本公開的范圍。因此，結(jié)合本文檔中所公開的這些方面來描述的各種解說性邏輯框、模塊、以及電路可用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其設計成執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。本文檔中所描述的方法、裝置和系統(tǒng)能夠以數(shù)種方式來實施并被利用在數(shù)個環(huán)境中。本領域技術人員將可理解，信息和信號可使用各種不同技術和技藝中的任何一種來表示。例如，貫穿上面說明始終可能被述及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特(位)、碼元、和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子、或其任何組合來表示。本領域技術人員還將領會，結(jié)合本文中公開的實施例描述的各種解說性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機可讀介質(zhì)中的計算機軟件、或其兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，以上已經(jīng)以其功能性的形式一般化地描述了各種解說性組件、框、模塊、電路、和步驟。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應用和加諸于整體系統(tǒng)的設計約束。技術人員可針對每種特定應用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能性，但此類實現(xiàn)決策不應被解讀為致使脫離本公開的范圍。提供對這些方面和特征的描述是為了使本領域任何技術人員皆能制作或使用提·高電池壽命的方法。各種修改容易為本領域技術人員所顯見，并且在此文獻中所描述的原理可被應用于其他方面而不會脫離本文中教導的精神或范圍。由此，本描述并非旨在限定這些方面，而是應被授予與本文檔中公開的原理和新穎性特征一致的最廣義的范圍。本文檔中的權(quán)利要求要素和步驟已被編號，但這純粹是作為對理解本描述的輔助。該編號并非意在并且應當不被認為旨在指示權(quán)利要求中的要素和步驟的次序。另外，圖I到圖4中所示的反欺騙檢測系統(tǒng)示出了該反欺騙檢測系統(tǒng)的至少一個方面，該至少一個方面并不旨在成為排他性的，而是僅為解說所公開的實施例?？梢皂樞虻鼗Q諸方法步驟而不會脫離該反欺騙檢測系統(tǒng)的范圍。權(quán)利要求中的裝置加功能子句旨在覆蓋被描述為執(zhí)行所敘述的功能的結(jié)構(gòu)，其不僅包括結(jié)構(gòu)等效物而且還包括等效的結(jié)構(gòu)。同樣，盡管提供了供與其他設備和技術聯(lián)用的系統(tǒng)、裝置和方法，但是這不是對反欺騙檢測系統(tǒng)的未來使用的限定，而僅是對與欺騙相關聯(lián)技術的當前普遍本質(zhì)的認識，如本領域技術人員將領會的，該認識可以隨時間推移而發(fā)
生變化。
權(quán)利要求
1.一種用于估計移動設備的位置定位的方法，包括 從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)； 比較收到的位置定位數(shù)據(jù)； 基于所述比較來標記不一致數(shù)據(jù)；以及 基于所述收到的位置定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計所述位置定位。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述估計包括丟棄所標記的不一致數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述估計包括對所標記的不一致數(shù)據(jù)減小權(quán)重。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述標記包括基于每個數(shù)據(jù)源的可靠性來標記不一致數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，每個數(shù)據(jù)源的所述可靠性基于位階，所述位階包括與所述移動設備處于通信的基收發(fā)機站、衛(wèi)星系統(tǒng)、以及短程無線協(xié)議接入點。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括發(fā)送對所標記的不一致數(shù)據(jù)的通知。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述標記包括標記與所述收到的位置定位數(shù)據(jù)中的大多數(shù)不一致的不一致數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述比較包括確定位置解是否收斂。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述比較包括確定所估計的位置定位是否超過誤差估計。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述比較包括比較可見衛(wèi)星數(shù)據(jù)與所估計的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，所估計的衛(wèi)星數(shù)據(jù)是基于種子位置推導出的。
11.一種包括有形地存儲在其上的程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，包括 用于從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)的程序代碼； 用于比較所述位置定位數(shù)據(jù)的程序代碼； 用于基于所述比較來標記不一致數(shù)據(jù)的程序代碼；以及 用于基于收到的位置定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計位置定位的程序代碼。
12.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，其特征在于，所述估計包括丟棄所標記的不一致數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，其特征在于，所述標記包括基于每個數(shù)據(jù)源的可靠性來標記不一致數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，其特征在于，所述標記包括標記與所述收到的位置定位數(shù)據(jù)中的大多數(shù)不一致的不一致數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，其特征在于，所述比較包括確定位置解是否收斂。
16.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，其特征在于，所述比較包括確定所估計的位置定位是否超過誤差估計。
17.一種用于估計位置定位的裝置，包括 至少一個接收機，其從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)； 處理器，其配置成比較收到的位置定位數(shù)據(jù)，基于所述比較來標記不一致數(shù)據(jù)，并且基于所述收到的定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計所述位置定位。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器進一步配置成通過丟棄所標記的不一致數(shù)據(jù)來演算所述位置定位。
19.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器進一步配置成基于每個數(shù)據(jù)源的可靠性來標記不一致數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器進一步配置成標記包括與所述收到的位置定位數(shù)據(jù)中的大多數(shù)不一致的不一致數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器進一步配置成確定位置解是否收斂。
22.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器進一步配置成確定所估計的位置定位是否超過誤差估計。
23.一種用于估計位置定位的設備，包括 用于從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)的裝置； 用于比較收到的位置定位數(shù)據(jù)的裝置； 用于基于所述比較來標記不一致數(shù)據(jù)的裝置；以及 用于基于所述收到的位置定位數(shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計所述位置定位的裝置。
全文摘要
衛(wèi)星定位系統(tǒng)的欺騙是通過從多個源接收位置定位數(shù)據(jù)來檢測的。收到數(shù)據(jù)被比較并且不一致數(shù)據(jù)被標記?；谒盏轿恢枚ㄎ粩?shù)據(jù)同時考慮所標記的不一致數(shù)據(jù)來估計位置定位。
文檔編號G01S19/21GK102906589SQ201180025011
公開日2013年1月30日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者A·J·古姆, D·N·羅維奇 申請人:高通股份有限公司