LimeSDR GPS欺骗
本文内容、开发板及配件仅限用于学校或科研院所开展科研实验!
本文介绍的GPS欺骗有三种方法：
方法A：利用https://github.com/osqzss/gps-sdr-sim的方法。
方法B：利用https://wiki.myriadrf.org/GPS_Simulation的方法。
方法C：利用https://github.com/osqzss/LimeGPS的方法。（经过测试，方法C是目前最可靠，成功率最高的方法，建议大家使用。）
无论是利用方法A、方法B还是方法C，核心工具都是用的gps-sdr-sim工具，只是具体操作方法稍有不同而已。
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本文内容、开发板及配件仅限用于学校或科研院所开展科研实验!
一、准备工作
二、gps-sdr-sim下载、编译
三、GPS欺骗方法A
四、GPS欺骗方法B
五、GPS欺骗方法C
一、准备工作
1、Ubuntu系统下使用LimeSDR的环境搭建
#这是安装LimeSuite组件，Soapy API和LimeSDR的所有驱动的程序，没有安装过的朋友先安装
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/drivers sudo apt-get update sudo apt-get install limesuite liblimesuite-dev limesuite-udev limesuite-images sudo apt-get install soapysdr soapysdr-module-lms7二、gps-sdr-sim下载、编译
安装好后，开始下一步的操作（下载gps-sdr-sim代码）
git clone https://github.com/osqzss/gps-sdr-simcd gps-sdr-sim#接下来对你下载好的文件进行gcc编译（前提是你的Ubuntu系统已经安装了gcc）
gcc gpssim.c -lm -O3 -o gps-sdr-sim到这前期准备工作就好了，下面我们来看编译好的文件中的各类指令
Usage: gps-sdr-sim [options] #
Options: -e <gps_nav> RINEX navigation file for GPS ephemerides (required) -u <user_motion> User motion file (dynamic mode) -g <nmea_gga> NMEA GGA stream (dynamic mode) -c <location> ECEF X,Y,Z in meters (static mode) e.g. 3967283.15,1022538.18,4872414.48 -l <location> Lat,Lon,Hgt (static mode) e.g. 30.286502,120.032669,100 -t <date,time> Scenario start time YYYY/MM/DD,hh:mm:ss -T <date,time> Overwrite TOC and TOE to scenario start time -d <duration> Duration [sec] (dynamic mode max: 300 static mode max: 86400) -o <output> I/Q sampling data file (default: gpssim.bin ; use - for stdout) -s <frequency> Sampling frequency [Hz] (default: 2600000) -b <iq_bits> I/Q data format [1/8/16] (default: 16) -i Disable ionospheric delay for spacecraft scenario -v Show details about simulated channels #这是中文的对照
用法：gps-sdr-sim [选项]
选项：-e <gps_nav>用于GPS星历表的RINEX导航文件（必填）-u <user_motion>用户动作文件（动态模式）-g <nmea_gga> NMEA GGA流（动态模式）-c <位置> ECEF X，Y，Z，以米为单位（静态模式），例如3967283.15,1022538.18,4872414.48-l <位置> Lat，Lon，Hgt（静态模式），例如30.286502,120.032669,100-t <日期，时间>场景开始时间YYYY / MM / DD，hh：mm：ss-T <日期，时间>将TOC和TOE覆盖到方案开始时间-d <欺骗时间>持续时间[秒]（动态模式最大值：300静态模式最大值：86400）-o <输出> I / Q采样数据文件（默认值：gpssim.bin;使用 - 用于stdout）-s <频率>采样频率[Hz]（默认值：2600000）-b <iq_bits> I / Q数据格式[1/8/16]（默认值：16）-i禁用航天器场景的电离层延迟-v显示有关模拟频道的详细信息三、GPS欺骗方法A
利用https://github.com/osqzss/gps-sdr-sim的方法。
使用gps-sdr-sim指令时，可以生成动态与静态的文件，例如
gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -u circle.csv #静态模式
gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -g triumphv3.txt #静态模式
gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -l 30.286502,120.032669,100 #动态模式在指令前一定要加./，例如
./gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -l 30.286502,120.032669,100 #生成北纬30，东经120，高度100m的星历在上述命令中，brdc3540.14n是星历文件，其中，该文件的命名格式为：
如果你想下载任意的或者最新的星历文件，请在https://cddis.nasa.gov/Data_and_Derived_Products/GNSS/broadcast_ephemeris_data.html
如果你想下载2020年的，可以从以下网页下载。
ftp://cddis.nasa.gov/gnss/data/daily/2020/brdc/
上边的链接，如果打不开，或者不能用了，试试下边的链接，随便注册个账号就能下载了。
https://urs.earthdata.nasa.gov/oauth/authorize?client_id=gDQnv1IO0j9O2xXdwS8KMQ&response_type=code&redirect_uri=https%3A%2F%2Fcddis.nasa.gov%2Fproxyauth&state=aHR0cDovL2NkZGlzLm5hc2EuZ292L2FyY2hpdmUvZ25zcy9kYXRhL2RhaWx5Lw
-l后边的参数 30.286502,120.032669，是你想伪造的GPS坐标点，100是海拔高度，这个信息，可以在网站 http://www.gpsspg.com/maps.htm或者http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html，上查询一个你感兴趣的地方的 GPS 经纬度信息，鼠标点击后，从界面上复制坐标点数据。
等待./gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -l 30.286502,120.032669,100执行完之后，你会发现文件中多了一个gpssim.bin的文件，将它重命名为circle.1b.1M.bin
下一步，也是至关重要的一步，我前面尝试时会报错，报错的类型是无法找到文件或目录经过探索，发现这个指令中的limeplayer可执行程序未生成，所以执行以下步骤
cd player
gcc -O2 -Wall -o limeplayer limeplayer.c -lLimeSuite执行完后会发现文件夹中多了一个limeplayer的可执行程序
接着执行最后一条指令，开始利用LimeSDR-USB（称“Lime大板子”）或者LimeSDR Mini（称“Mini”）来发射伪造的GPS数据，注意一定记得加./
./limeplayer -s 1000000 -b 1 -d 2047 -g 0.1 < ../circle.1b.1M.bin此时，终端上应该显示LimeSDR的信息，并出现一系列数据流，开始发送信息。
但是，该实验不一定能够每次成功，与多种因素有关，例如不同的实验环境，不同的手机型号（有的手机可以每次都成功，但是有的手机就是无法成功）。
四、GPS欺骗方法B
利用https://wiki.myriadrf.org/GPS_Simulation的方法。
相关背景知识和内容，请查看https://wiki.myriadrf.org/GPS_Simulation。
执行以下命令生成GPS数据文件gpssim.s8。注意其中-s后边是采样率，这里是10000000，即10MHz，后边用GRC程序来发射数据的时候，GRC中模块中的采样率要与这个采样率一致。
在grc程序中需要设置的参数有发射模块采样率（sample_rate）、及发射频率（Freq）.
发射模块采样率（sample_rate）需要与生成gpssim.s8文件的采样率一致,采样率如果与发射频率（Freq）不匹配,一般情况是采样率过低,则会出现如下错误:
发射频率（Freq）在实验中设置为1.57542GHz。
./gps-sdr-sim -e brdc3540.14n -l 30.286502,120.032669,100 -s 10000000 -b 8 -o gpssim.s8生成了gpssim.s8文件之后（s8文件后缀，这是专门用于LimeSDR的文件格式），利用GRC程序来发射该文件数据。
发射数据大概2-3分钟之后，观察你手机中的百度地图、或高德地图，或者安卓手机下的GPS Test APP。看看是否你的地理位置发生了变化。
为了提高GPS欺骗的成功率，存在以下两个小技巧：
（1）手机跟天线平行，距离大概三十公分。
（2）手机开飞行模式，由于现在采用的定位方式不仅仅是gps,还采用了很多辅助技术以及信号的甄别机制，所以最好把手机调整到飞行模式。（我记得2016年的时候用HackRF One玩GPS的时候，无论是3G、WiFi或者飞行模式下，都是很容易成功的。）
五、GPS欺骗方法C
利用https://github.com/osqzss/LimeGPS的方法。
下载LimeGPS代码并编译。
$ git clone https://github.com/osqzss/LimeGPS
$ cd LimeGPS
$ make选定你要伪造的GPS位置，并用LimeSDR-USB或LimeSDR Mini来发射数据。
./LimeGPS -e brdc0350.18n -l 30.286502,120.032669,100发射数据大概2-3分钟之后，观察你手机中的百度地图、或高德地图，或者安卓手机下的GPS Test APP。看看是否你的地理位置发生了变化。
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