فریب GPS تلاشی برای گمراه کردن گیرنده GPS با انتشار سیگنال های جعلی است. ساختار سیگنال فریب شبیه به سیگنال های معتبر ماهواره های GPS و کمی قوی تر از آن ها می باشد. در سال های اخیر راه کارهای متنوعی جهت تشخیص و کاهش فریب ارائه گردیده است. شبکه های عصبی، روش محاسباتی نوینی برای یادگیری ماشین و سپس اعمال دانش به دست آمده در جهت پیش بینی پاسخ خروجی سامانه های پیچیده می باشند. در مقاله حاضر، استفاده از سیستم هوشمند رویکرد اصلی در الگوریتم پیشنهادی تشخیص فریب GPS قرار داده شده است. با استفاده از مشخصه های همبستگی، سیگنال ها را دسته بندی نموده ایم. شاخص های فاز مقدم و موخر، دلتا و سطح کل سیگنال را به عنوان ورودی های شبکه عصبی چندلایه اعمال کرده تا سیگنال فریب را در حلقه ردیابی گیرنده GPS شناسایی کند. شبکه عصبی با خطای کمتری نسبت به روش های پیشین سیگنال ها را دسته بندی می نماید، زیرا می تواند چندین روش را به طور همزمان بکار گیرد. درنهایت، کمترین دقت به دست آمده از شبیه سازی گیرنده نرم افزاری مبتنی بر شبکه عصبی، دقت 98. 78 درصدی در تشخیص صحیح سیگنال فریب از سیگنال معتبر می باشد. همچنین نسبت به روش های پیشین مدت زمان تشخیص کاهش یافته است.

در این مقاله روشی برای تعیین تغییر شکل یک سطح معرفی می شود که از سیگنال های چندگانگی مسیر GPS استفاده می کند. روشی که معرفی می شود این حسن را دارد که یک آنتن برای بررسی چند نقطه یا کل منطقه به کار می رود و بنابراین از نظر کاهش هزینه ها روش بسیار موثری است. در این مقاله نخست در مورد اثر چندگانگی مسیر GPS بحث خواهد شد و سپس اصول اساسی محاسبه تغییر شکل ها با استفاده از سیگنال ها چندگانگی مسیر مطرح خواهد گردید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله برای طراحی شبکه مانیتورینگ GPS برای گسل بم روشی بر مبنای بهینگی دقت برآورد پارامترهای مکانیکی و زمین شناسی گسل و هزینه ارائه شده است. الگوی الاستیک مورد استفاده تابعی از پارامترهای مکانیکی گسل واقع در یک محیط الاستیک و همگن است. این پارامترها عبارتند از عمق قفل شدگی و سرعت لغزش.تابع هدف برای بهینه سازی ترکیبی از دقت نهایی پارامترهای فوق و هزینه، باتوجه به قیود زمین شناسی است. باتوجه به اهمیت محل استقرار ایستگاه و پایداری نسبی محل نصب آنتن گیرنده GPS، با استفاده از نقشه های رقومی زمین شناسی قیود زمین شناسی در طراحی لحاظ شده و مکان های با استحکام بالا جهت نصب ایستگاه تعیین شده است. الگوریتم ژنتیک با پارامترهای پیوسته و مقید برای حل مساله بهینه سازی استفاده شده است و به کمک این ابزار که یک روش هوشمند جستجوی تصادفی است و از ساز و کار ژن ها و کروموزوم ها در موجودات زنده و نحوه تولید مثل آنها الهام گرفته است تابع هدف کمینه و پارامترهای مختلف از جمله موقعیت ایستگاه ها تعیین شده اند.

دریک شبکه آشکارسازی برای افزایش قابلیت اطمینان و بهبود کارایی ازتعدادی گیرنده مستقل که به طور موازی به یک مرکز ادغام متصل شده اند استفاده می شود. به سبب محدودیت در پهنای باند کانالهای رابط هر گیرنده فشرده ای از مشاهده دریافتی خود را به مرکز ادغام ارسال می کند. با ادغام مناسب داده های دریافتی درمرکز ادغام، تصمیم نهایی درمورد وجود و یا عدم سیگنال هدف گرفته می شود. در اکثر قریب به اتفاق کارهای قبلی فرض شده است که هر گیرنده به ازای هر مشاهده تنها یک بیت ارسال می کند. البته این فرض چندان معقول نیست؛ زیرا باعث افت شدید کارایی می شود. علاوه بر این معمولا کانال های رابط  قادرند اطلاعات بیش تری را حمل کنند. از این رو در این مقاله مساله طراحی بهینه شبکه های آشکارسازی چند بیتی را بر اساس معیار بهینگی نیمن - پیرسون مورد بحث قرار داده پس از مشخص کردن ساختار بهینه گیرنده های محلی و مرکز ادغام، الگوریتمی کارا، مبتنی بر روش بهینه سازی شخص به شخص برای یافتن کمیت های بهینه شبکه ارائه می دهیم. برای نشان دادن کارایی این الگوریتم، موضوع آشکارسازی اهداف راداری درنویز گوسی غیرایستان را مورد توجه قرار داده با انجام دادن شبیه سازی های متعداد نشان می دهیم که با افزایش تعداد بیت های ارسالی توسط گیرنده ها، کارایی شبکه به طور چشمگیر افزایش می یابد.

در یک شبکه آشکارسازی، برای افزایش کارایی و قابلیت اطمینان از تعدادی آشکارساز محلی استفاده می ‍شود. این آشکارسازها به طور مستقل در مورد وجود یا عدم وجود سیگنال هدف تصمیم گیری کرده و تصمیم های خود را به یک پردازنده مرکزی ارسال می کنند. در مرکز با ادغام مناسب تصمیم های رسیده، تصمیم نهایی گرفته می شود. در عمل، امکان خرابی هر یک از آشکارسازهای محلی وجود دارد که این مورد می تواند تاثیر به سزایی بر کارایی شبکه داشته باشد. در این مقاله، ضمن بررسی این تاثیرات، روابطی برای محاسبه کمی تغییرات به وجود آمده در کارایی شبکه به دست آمده است. می توان نشان داد که میزان این تغییرات به‍نوع خرابی و سطح آستانه مرکز ادغام وابسته است، به طوری که برای برخی از انواع خرابی ها، احتمال هشدار غلط افزایش می یابد در حالی که برای برخی دیگر، احتمال آشکارسازی کاهش می‍یابد. همچنین برای نشان دادن نتایج، یک مثال عددی آورده شده است.

بیش از دو دهه است که استفاده از مشاهدات پیوسته ایستگاه های دائمی GPS کاربرد وسیعی جهت رفتارسنجی پدیده های ژئودینامیکی از جمله تغییر شکل پوسته زمین، حرکت صفحات تکتونیکی و گسل ها پیدا نموده است. معمولا موقعیت های روزانه ایستگاه های دائمی GPS از نظر تصادفی مستقل از یکدیگر در نظر گرفته می شوند. از طرفی خطاهایی نظیر خطای مدل کردن مدار ماهواره ها، تعیین پارامترهای دورانی زمین، مدل کردن پارامترهای اتمسفری و غیره باعث نویز رنگی یا همبستگی بین موقعیت های روزانه ایستگاه ها می شوند. وجود آفست در مدل تابعی سری ها زمانی GPS نیز، باعث برآوردی اریب از پارامترهای مجهول می شود بنابراین برای برآوردی دقیق از پارامتر سرعت احتیاج به مدل تصادفی و تابعی دقیق از سری های زمانی GPS داریم. به این منظور در این مطالعه آنالیز نویز چند متغیره بر روی 38 ایستگاه دائمی GPS ایران با بازه زمانی 7 سال، انجام شده است. در این آنالیز مدل تصادفی داده ها با ترکیب نویز سفید، نویز فلیکر و نویز رندوم واک ارائه شده و برآورد مولفه های نویزها توسط روش «برآورد مولفه های واریانس کمترین مربعات» صورت گرفته است. اثر آفست موجود در داده ها بر روی برآورد نویز و پارامتر سرعت ایستگاه ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی همبستگی زمانی قبل و بعد از حذف آفست، کاهش مقادیر نویز به ویژه نویز رندوم واک را نشان می دهد. پارامتر سرعت نیز بعد از حذف آفست با تغییراتی همراه است که ضرورت بررسی آفست موجود در داده ها را تایید می کند. پس از حذف آفست، بررسی همبستگی مکانی نشان داد که وابستگی معناداری برای مولفه های شمالی-شمالی، شرقی-شرقی و ارتفاعی-ارتفاعی وجود دارد ولی بین مولفه های مختلف مختصاتی نتایج همبستگی، معنادار نیستند.

امروزه موقعیت یابی بر پایه GPS جز جدایی ناپذیر سامانه ناوبری دریایی شده است. از این رو قابلیت اطمینان و امنیت سیستم GPS برای کاربردهای صنعت دریانوردی از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. از طرفی به دلیل این که سیگنال های GPS مسافت نسبتا طولانی تا رسیدن به گیرنده طی می کنند، سیگنال دریافتی توان پایینی دارد و به شدت در برابر انواع اختلال آسیب پذیر است. بنابراین امروزه بحث فریب به عنوان یکی از مهم ترین اختلال های مطرح شده در زمینه GPS، یکی از موضوعات مهم تحقیقاتی به ویژه در سامانه های ناوبری دریایی محسوب می شود. در این مقاله سعی شده است روش های مطرح شده برای آشکارسازی فریب را که در گیرنده های معمولی تک فرکانسه قابل استفاده اند، به طور کامل بررسی گردند. ابتدا روند کلی هر روش را به طور مختصر توضیح داده و سپس چالش ها و نقاط ضعف و قوت هر روش مورد مطالعه قرار می دهیم. در نهایت روشی جدید برای شناسایی حمله فریب در سامانه دریایی مبتنی بر اندازه گیری شبه فاصله پیشنهاد شده و نتایج شبیه سازی بیان شوند.