上一章主要介紹了OS-NMA架構、測試載體和虹科Safran Skydel仿真引擎中的測試向量。本章將繼續為大家介紹虹科Safran GNSS模擬如何使用OS-NMA場景及解決方案等內容。

測試GNSS接收器

在這一部分中，我們將演示如何使用OS-NMA場景，并提供如何修改它們以執行欺騙測試的示例。

您可以聯系虹科技術支持找到所有文件，每個文件中都有一個Skydel場景對應測試向量、RINEX文件、原始測試向量（XML文件）、Merkle根文件（XML文件）以及兩種格式的公鑰：十六進制（XML文件）、Base64（PEM文件）。

根據您的接收器，您可能需要手動引入公鑰/Merkle根，以使您的接收器成功處理OS-NMA數據。請參閱您的接收器文檔，以便針對模擬環境正確配置它。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接收器來了解它如何使用測試向量管理OS-NMA數據。

首先，我們啟用接收器的OS-NMA“loose”模式，以便計算處于“未知”或“已驗證”狀態的衛星的PVT——僅拒絕“驗證失敗”的衛星。

身份驗證狀態在GALAuthStatus SBF塊中報告。

對于此示例，我們使用Skydel中的配置D測試向量場景：

在Skydel中打開配置D測試向量場景

• 該場景從測試向量開始時間開始，以原始測試向量數據的名稱表示。
• 輸出信號為GALILEO E1。
• 模擬位置是靜態的，位于法國格拉斯。
• 配置D測試向量的I/NAV消息已實施。

所有Skydel OS-NMA場景均可修改，但I/NAV消息修改和啟動時間參數必須保持不變才能正確運行測試向量。如果使用高級干擾或欺騙引擎，您可以修改場景并添加欺騙器或干擾器。

RxControl和消息檢查器視圖菜單

啟動虹科Safran Skydel仿真引擎并打開RxControl軟件查看OS-NMA狀態。接收器處于冷啟動狀態。

經過兩分鐘的模擬，我們可以看到初始化過程開始了。接收方在此步驟檢索并驗證公共密鑰和TESLA根密鑰。

以在RxControl上看到經過驗證的衛星標有綠色方塊。看到這個結果，我們可以評估接收機在測試向量配置中支持OS-NMA的能力。

使用相同的OS-NMA場景，您可以添加欺騙發射器來測試OS-NMA的反欺騙功能。請記住，測試向量并不代表OS-NMA服務階段性能。通過運行帶有和不帶有OS-NMA數據的相同場景，您可以觀察OS-NMA針對簡單欺騙攻擊的效果。

• 首先，設置欺騙工作場景：模擬位置固定，欺騙發射器廣播圓形軌跡；如果接收器位置正在移動，則意味著它正在被欺騙。
• 其次，通過啟用接收器的OS-NMA模式來運行場景并比較偏差結果。
• 所有場景文件都可以在虹科Safran Skydel GitHub存儲庫中找到。要執行此場景，必須激活SKY-ADVJAM和SKY-ADVSP選件。
• 在“設置（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置欺騙器。必須根據您的接收器在“常規（General）”選項卡中選擇參考功率。
• 通過運行非OSNMA場景來調整參考功率值。對于本示例，我們選擇-35dBm作為參考功率。
• 運行該場景以查看接收器計算的位置如何移動：

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“loose”模式。然后，等待5分鐘，讓OS-NMA就緒接收器驗證衛星，然后重新激活欺騙程序。

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

• 僅使用GALILEO E1信號，接收器即可提供距模擬位置5m的絕對精度。當欺騙器啟用時，接收器開始移動并將其偏差值加倍。
• OS-NMA不會避免接收器運動，但會限制欺騙對位置的影響。
• 這個簡單的模擬評估了OS-NMA的反欺騙能力，并展示了如何配置虹科Safran Skydel來執行您自己的OS-NMA測試用例。

結論

使用OS-NMA測試向量場景允許用戶測試接收器是否支持具有不同配置和場景的OS-NMA。它并不反映GNSS接收器的OS-NMA服務性能，但它使您能夠將OS-NMA數據廣播到任何接收器。這些OS-NMA場景也是可編輯的，因此您可以使用虹科Safran Skydel的所有功能來自定義您的模擬案例。

虹科Safran Skydel GNSS仿真引擎將以兩個不同階段的單獨解決方案形式支持伽利略開放服務導航消息認證（OS-NMA）仿真。這些解決方案將在未來幾個月內提供給購買了伽利略星座模擬選件的客戶。

解決方案一

虹科Safran的第一個解決方案適用于大多數想要使用EUSPA的官方測試向量來測試GNSS接收器OS-NMA功能的接收器集成商。該解決方案于2023年免費提供，將支持可用的官方測試向量樣本數據，從而實現OS-NMA功能的驗證。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：

• 測試向量列表（CSV格式）和加密材料（公鑰和Merkle根）。可從EUSPA網站訪問，該原始數據是可對外界共享的。
• Skydel =格式（SDX）場景。

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

解決方案二

第二個解決方案將為場景配置（時間、導航消息等）以及OS-NMA認證參數（密鑰、加密算法、消息序列等）提供充分的靈活性。對于會在各種邊緣和角落情況下進行接收器測試的高級用戶（例如：接收器制造商）來說，它將非常有用。此方案將于2023年晚些時候推出，該方案實施后，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導航消息的驗證
• 支持定時高效的流容忍認證（TESLA）協議
• 用于運行用戶可編程模擬測試場景的有用加密材料

其他更新：根據EUSPA建議的下一階段為未來的軟件功能更新做好準備。