本文主要研究了GNSS欺骗干扰信号的相关检测算法以及惯性信号/卫星欺骗干扰信号综合模拟仿真。随着卫星导航技术的发展,尤其是我国北斗卫星导航系统覆盖范围的日益扩大,有意或无意的欺骗干扰将影响GNSS的应用安全,尤其是有意的欺骗干扰,将直接导致定位终端产生“错误”的位置信息,导致授时终端产生“错误”的时间信息,扰乱正常的生产、生活秩序。论文从实际需求出发首先研究了在现有条件下(即不改变终端硬件设计)如何实现对欺骗干扰信号的检测问题。以信号传输路径的不同分别建立了真实信号和欺骗干扰信号伪距模型,并以此为基础,建立了真实信号场景和欺骗干扰信号场景的伪距差分模型。论文首先提出了基于双接收机的欺骗干扰信号检测算法,通过差分计算和迭代求解,将两接收机位置结果之间的距离与真实基线距离进行比较,从而实现对信号真伪的判别。对于单接收机双差的检测算法,利用泰勒近似展开将伪距双差(伪距时间差分和星间差分)模型线性化,得到了基于伪距时间差分和星间差分的位置求解算法的理论表达式。将其与基于伪距的最小二乘位置求解算法的理论表达式进行对比,推导分析了两种算法在面对不同信号场景时的差异,为确认信号的真伪提供了支持。对于单接收机单差的检测算法,通过泰勒近似展开将伪距单差(伪距时间差分)模型线性化。从真实信号场景和欺骗干扰信号场景的角度分别对比基于伪距时间差分的位置求解算法与基于伪距的最小二乘位置求解算法的差异,从理论上说明了两者的不同。对于三种不同的检测方案,均给出了信号真伪的判别准则。同时,以此判别准则为依据,采用学院楼楼顶实验、楼道实验、校内运动场实验、北斗开放实验室实验、成都实验以及TEXBAT数据集实验等多组真实实验数据,从真实信号、转发式欺骗干扰信号、生成式欺骗干扰信号、静态、动态、全时段欺骗干扰等多个角度对算法的检测性能进行仿真分析,仿真结果均验证了算法的有效性和可行性。此外,对基于CN0跳变来进行欺骗干扰信号检测的方法进行了仿真分析,进一步说明了本文算法的优越性。在全时段欺骗干扰背景下,讨论了接收机分别处于静止和运动状态,且分别面对转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰时,初始值的设定对算法检测性能的影响。基于惯性辅助的思想,分别提出了基于伪距差异的信号检测算法、基于距离差异的信号检测算法以及基于单星紧组合(位置差异、钟差/钟漂变化规律一致性)的信号检测算法。基于伪距差异的信号检测算法主要通过将卫星测量伪距与惯导解算结果和卫星位置构建的伪距参考量进行对比实现对信号真伪的判别。基于距离差异的信号检测算法对比了同一时刻以及不同时刻卫星导航解算结果与惯性导航解算结果之间的距离在不同信号场景下的异同。基于单星紧组合的信号检测算法主要通过各颗卫星与惯导系统分别进行紧组合,对比组合结果(包括位置、接收机钟差/钟漂等效距离偏差)实现对信号的检测。四种算法均分析了真实信号时和欺骗干扰信号时算法的不同表现。这四种算法的优势在于不仅能实现对全星欺骗干扰的检测,还能有效应对部分星欺骗干扰检测问题。通过剔除受欺骗干扰影响的卫星信号,将剩余未受影响的卫星信号参与组合导航解算,能够减缓惯导的误差积累,保证组合导航系统的定位精度。对卫星欺骗干扰场景的模拟中,分析了导航坐标系下速度与位置之间的关系,选择以高度方向分别拉偏500米和1000米为目标,推导了欺骗干扰信号相对于真实信号对伪距和伪距率分别造成的变化。以两组实测数据为基础,从静态和动态的角度分别模拟生成了满足欺骗干扰目的的信号数据,为信号检测算法的仿真分析提供了数据支持。对惯性导航IMU信号的模拟中,为了与载体的运动学和动力学特性相匹配,论文从实际数据出发,对陀螺角增量和加速度计比力积分增量的高精度、高更新率的模拟问题进行了研究。在惯性坐标系下,分别提出了基于四元数、基于对偶四元数的IMU信号生成算法。对于基于四元数的信号生成算法,将姿态四元数及其导数、位置和速度分别作为新的时间区间下的端点值和端点导数值,得到的新的三次样条多项式在求解积分时可以有效减小舍入误差带来的影响。对于陀螺角速率和加速度计比力的解析表达式中的分式项,提出采用泰勒一阶近似、泰勒二阶近似的方法进行处理。分析了一阶近似和二阶近似的等效标度因数误差,分析了生成的100Hz、200Hz和400Hz的数据的精度。对于基于对偶四元数的信号生成算法,以速度平移矢量来表示对偶四元数的对偶部,通过约束插值,得到了陀螺角速率和加速度计比力的解析表达式。对表达式中的分式项,提出采用平均近似的方法进行处理,给出了因近似造成的算法误差及解决对策。通过实际飞行数据仿真分析,比较了基于四元数的算法、基于对偶四元数的算法,以及逆SINS算法生成的数据的精度。仿真结果表明,生成的信号的精度完全能够满足线下仿真的需要。