對(duì)干擾SAY NO！GNSS模擬將提供伽利略O(shè)S-NMA功能（二）

上一章主要介紹了OS-NMA架構(gòu)、測(cè)試載體和虹科Safran Skydel仿真引擎中的測(cè)試向量。本章將繼續(xù)為大家介紹虹科Safran GNSS模擬如何使用OS-NMA場(chǎng)景及解決方案等內(nèi)容。

測(cè)試GNSS接收器

在這一部分中，我們將演示如何使用OS-NMA場(chǎng)景，并提供如何修改它們以執(zhí)行欺騙測(cè)試的示例。

您可以聯(lián)系虹科技術(shù)支持找到所有文件，每個(gè)文件中都有一個(gè)Skydel場(chǎng)景對(duì)應(yīng)測(cè)試向量、RINEX文件、原始測(cè)試向量（XML文件）、Merkle根文件（XML文件）以及兩種格式的公鑰：十六進(jìn)制（XML文件）、Base64（PEM文件）。

根據(jù)您的接收器，您可能需要手動(dòng)引入公鑰/Merkle根，以使您的接收器成功處理OS-NMA數(shù)據(jù)。請(qǐng)參閱您的接收器文檔，以便針對(duì)模擬環(huán)境正確配置它。將兼容OS-NMA的接收器連接到基于虹科Safran Skydel的GNSS模擬器。

硬件配置（使用虹科Safran GSG-8模擬器）

示例：Septentrio Mosaic-X5

在此示例中，使用固件版本為4.12的Septentrio Mosaic-X5接收器來(lái)了解它如何使用測(cè)試向量管理OS-NMA數(shù)據(jù)。

首先，我們啟用接收器的OS-NMA“l(fā)oose”模式，以便計(jì)算處于“未知”或“已驗(yàn)證”狀態(tài)的衛(wèi)星的PVT——僅拒絕“驗(yàn)證失敗”的衛(wèi)星。

身份驗(yàn)證狀態(tài)在GALAuthStatus SBF塊中報(bào)告。

對(duì)于此示例，我們使用Skydel中的配置D測(cè)試向量場(chǎng)景：

在Skydel中打開(kāi)配置D測(cè)試向量場(chǎng)景

• 該場(chǎng)景從測(cè)試向量開(kāi)始時(shí)間開(kāi)始，以原始測(cè)試向量數(shù)據(jù)的名稱表示。
• 輸出信號(hào)為GALILEO E1。
• 模擬位置是靜態(tài)的，位于法國(guó)格拉斯。
• 配置D測(cè)試向量的I/NAV消息已實(shí)施。

所有Skydel OS-NMA場(chǎng)景均可修改，但I(xiàn)/NAV消息修改和啟動(dòng)時(shí)間參數(shù)必須保持不變才能正確運(yùn)行測(cè)試向量。如果使用高級(jí)干擾或欺騙引擎，您可以修改場(chǎng)景并添加欺騙器或干擾器。

RxControl和消息檢查器視圖菜單

啟動(dòng)虹科Safran Skydel仿真引擎并打開(kāi)RxControl軟件查看OS-NMA狀態(tài)。接收器處于冷啟動(dòng)狀態(tài)。

經(jīng)過(guò)兩分鐘的模擬，我們可以看到初始化過(guò)程開(kāi)始了。接收方在此步驟檢索并驗(yàn)證公共密鑰和TESLA根密鑰。

以在RxControl上看到經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的衛(wèi)星標(biāo)有綠色方塊?？吹竭@個(gè)結(jié)果，我們可以評(píng)估接收機(jī)在測(cè)試向量配置中支持OS-NMA的能力。

使用相同的OS-NMA場(chǎng)景，您可以添加欺騙發(fā)射器來(lái)測(cè)試OS-NMA的反欺騙功能。請(qǐng)記住，測(cè)試向量并不代表OS-NMA服務(wù)階段性能。通過(guò)運(yùn)行帶有和不帶有OS-NMA數(shù)據(jù)的相同場(chǎng)景，您可以觀察OS-NMA針對(duì)簡(jiǎn)單欺騙攻擊的效果。

• 首先，設(shè)置欺騙工作場(chǎng)景：模擬位置固定，欺騙發(fā)射器廣播圓形軌跡；如果接收器位置正在移動(dòng)，則意味著它正在被欺騙。
• 其次，通過(guò)啟用接收器的OS-NMA模式來(lái)運(yùn)行場(chǎng)景并比較偏差結(jié)果。
• 所有場(chǎng)景文件都可以在虹科Safran Skydel GitHub存儲(chǔ)庫(kù)中找到。要執(zhí)行此場(chǎng)景，必須激活SKY-ADVJAM和SKY-ADVSP選件。
• 在“設(shè)置（Settings）→欺騙器（Spoofers）→欺騙器1（Spoofer1）→軌跡菜單（Trajectory menu）”中的模擬位置旁邊設(shè)置欺騙器。必須根據(jù)您的接收器在“常規(guī)（General）”選項(xiàng)卡中選擇參考功率。
• 通過(guò)運(yùn)行非OSNMA場(chǎng)景來(lái)調(diào)整參考功率值。對(duì)于本示例，我們選擇-35dBm作為參考功率。
• 運(yùn)行該場(chǎng)景以查看接收器計(jì)算的位置如何移動(dòng)：

首先，OS-NMA模式被禁用，并允許接收器固定其位置；4分鐘后，啟用欺騙廣播。10分鐘后，停用欺騙器并激活接收器的OS-NMA“l(fā)oose”模式。然后，等待5分鐘，讓OS-NMA就緒接收器驗(yàn)證衛(wèi)星，然后重新激活欺騙程序。

在上圖左側(cè)，偏差選項(xiàng)卡顯示了模擬位置和接收器位置之間的差異。在右側(cè)，我們看到了欺騙器的廣播軌跡，其下方是RxControl的PVT時(shí)間圖。我們可以看到，當(dāng)受到欺騙時(shí)，PVT會(huì)被短暫切斷（紅線）。

• 僅使用GALILEO E1信號(hào)，接收器即可提供距模擬位置5m的絕對(duì)精度。當(dāng)欺騙器啟用時(shí)，接收器開(kāi)始移動(dòng)并將其偏差值加倍。
• OS-NMA不會(huì)避免接收器運(yùn)動(dòng)，但會(huì)限制欺騙對(duì)位置的影響。
• 這個(gè)簡(jiǎn)單的模擬評(píng)估了OS-NMA的反欺騙能力，并展示了如何配置虹科Safran Skydel來(lái)執(zhí)行您自己的OS-NMA測(cè)試用例。

結(jié)論

使用OS-NMA測(cè)試向量場(chǎng)景允許用戶測(cè)試接收器是否支持具有不同配置和場(chǎng)景的OS-NMA。它并不反映GNSS接收器的OS-NMA服務(wù)性能，但它使您能夠?qū)S-NMA數(shù)據(jù)廣播到任何接收器。這些OS-NMA場(chǎng)景也是可編輯的，因此您可以使用虹科Safran Skydel的所有功能來(lái)自定義您的模擬案例。

虹科Safran Skydel GNSS仿真引擎將以兩個(gè)不同階段的單獨(dú)解決方案形式支持伽利略開(kāi)放服務(wù)導(dǎo)航消息認(rèn)證（OS-NMA）仿真。這些解決方案將在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)提供給購(gòu)買了伽利略星座模擬選件的客戶。

解決方案一

虹科Safran的第一個(gè)解決方案適用于大多數(shù)想要使用EUSPA的官方測(cè)試向量來(lái)測(cè)試GNSS接收器OS-NMA功能的接收器集成商。該解決方案于2023年免費(fèi)提供，將支持可用的官方測(cè)試向量樣本數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)OS-NMA功能的驗(yàn)證。該解決方案基于EUSPA（OS-NMA）接收指南（第1.0期-2022年12月），還包括：

• 測(cè)試向量列表（CSV格式）和加密材料（公鑰和Merkle根）?？蓮腅USPA網(wǎng)站訪問(wèn)，該原始數(shù)據(jù)是可對(duì)外界共享的。
• Skydel =格式（SDX）場(chǎng)景。

用戶只需加載與他們希望模擬的測(cè)試向量相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景。該解決方案允許用戶輕松快速地定制他們的場(chǎng)景。例如，用戶可以加載OS-NMA場(chǎng)景，然后添加干擾器/欺騙器。

解決方案二

第二個(gè)解決方案將為場(chǎng)景配置（時(shí)間、導(dǎo)航消息等）以及OS-NMA認(rèn)證參數(shù)（密鑰、加密算法、消息序列等）提供充分的靈活性。對(duì)于會(huì)在各種邊緣和角落情況下進(jìn)行接收器測(cè)試的高級(jí)用戶（例如：接收器制造商）來(lái)說(shuō)，它將非常有用。此方案將于2023年晚些時(shí)候推出，該方案實(shí)施后，更新后的虹科Safran Skydel引擎中將包含以下元素：

• 支持OS-NMA SIS ICD 1.0
• 支持Galileo E1 OS導(dǎo)航消息的驗(yàn)證
• 支持定時(shí)高效的流容忍認(rèn)證（TESLA）協(xié)議
• 用于運(yùn)行用戶可編程模擬測(cè)試場(chǎng)景的有用加密材料

其他更新：根據(jù)EUSPA建議的下一階段為未來(lái)的軟件功能更新做好準(zhǔn)備。