Red de distribución horaria resistente a manipulaciones.

Red de distribución horaria resistente a manipulaciones.

Se divulga en la presente memoria un sistema de detección de la manipulación de un origen horario global, tal como una señal del Sistema Global de Navegación por Satélite

(GNSS), y de mitigación contra tal manipulación. Una pluralidad de receptores con diversidad geográfica reciben señales del GNSS, y calculan una señal horaria a distribuir a dispositivos consumidores. Los receptores también comunican señales horarias calculadas con otros receptores. Los receptores comparan las señales horarias y, cuando una diferencia entre las señales horarias supera un umbral predeterminado, los receptores indican que es probable una manipulación. Tal indicación es compartida por toda la red de receptores. La indicación es adicionalmente compartida con dispositivos consumidores de la señal horaria proveniente del receptor comprometido. Una segunda señal horaria, que no está comprometida, puede ser compartida con los dispositivos consumidores y/o usada por los dispositivos consumidores. Los dispositivos consumidores pueden modificar su conducta cuando reciben la indicación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2013/064012.

Solicitante: SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2350 NE Hopkins Court 99163 Pullmann WA Washington ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ACHANTA,Shankar V, ZWEIGLE,Gregary C, HUNTLEY,Christopher R.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > G01S1/00 (Balizas o sistemas de balizas que transmiten señales que tienen una o más características que pueden ser detectadas por receptores no direccionales y que definen direcciones, posiciones o líneas de posición fijas con relación a los transmisores de las balizas; Receptores asociados a ellas (fijación de la posición mediante la coordinación de una pluralidad de determinaciones de líneas de posición o direcciones G01S 5/00))
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Red de distribución horaria resistente a manipulaciones.

Fragmento de la descripción:

Red de distribución horaria resistente a manipulaciones Campo Técnico La presente divulgación se refiere a una red de distribución horaria que es resistente a manipulaciones. Más específicamente, la presente divulgación se refiere a la detección del secuestro de señales electromagnéticas en una red de distribución horaria, y a la distribución horaria continuada durante tal secuestro de señales.

Breve descripción de los dibujos Se describen realizaciones no limitadoras y no exhaustivas de la divulgación, incluyendo diversas realizaciones de la divulgación con referencia a las figuras, en las cuales: la Figura 1 ilustra un diagrama unifilar simplificado de un sistema de suministro de energía eléctrica. La Figura 2 ilustra un diagrama simplificado de un sistema de comunicación. La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de dispositivos de relojes en comunicación.

La Figura 4 ilustra un diagrama de bloques funcionales de un módulo de detección y mitigación de manipulaciones. La Figura 5 ilustra un diagrama de bloques de un sistema para la detección y mitigación de ataques a las señales del Sistema Global de Navegación por Satélite (“GNSS”) . La Figura 6 ilustra un diagrama de bloques de un sistema para la detección y mitigación de ataques a señales del GNSS.

Descripción detallada Las realizaciones de la divulgación serán óptimamente entendidas por referencia a los dibujos, en los que las partes iguales están designadas por numerales iguales en toda su extensión. Se entenderá inmediatamente que los componentes de las realizaciones divulgadas, según lo generalmente descrito e ilustrado en las figuras en la presente memoria, podrían ser dispuestos y diseñados en una amplia variedad de configuraciones distintas. Por tanto, la siguiente descripción detallada de las realizaciones de los sistemas y

procedimientos de la divulgación no está concebida para limitar el ámbito de la divulgación, según lo reivindicado, sino que es meramente representativa de posibles realizaciones de la

divulgación. Además, las etapas de un procedimiento no necesariamente necesitan ser ejecutados en algún orden específico, o siquiera secuencialmente, ni tampoco necesitan las etapas ser ejecutadas solamente una vez, a menos que se especifique otra cosa.

En algunos casos, características, estructuras u operaciones bien conocidas no son mostradas o descritas en detalle. Además, las características, estructuras u operaciones descritas pueden ser combinadas de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones. También se entenderá inmediatamente que los componentes de las realizaciones, según lo generalmente descrito e ilustrado en las figuras en la presente memoria, podrían estar dispuestos y diseñados en una amplia variedad de configuraciones distintas.

Varios aspectos de las realizaciones descritas pueden ser ilustrados como módulos o componentes de software. Según se usa en la presente memoria, u módulo o componente 15 de software puede incluir cualquier tipo de instrucción de ordenador, o código ejecutable por ordenador, situado dentro de un dispositivo de memoria y / o transmitido como señales electrónicas por un bus de sistema, o una red cableada o inalámbrica. Un módulo o componente de software, por ejemplo, puede comprender uno o más bloques físicos o lógicos de instrucciones de ordenador, que pueden estar organizadas como una rutina, un programa, un objeto, un componente, una estructura de datos, etc., que realiza una o más tareas o implementa tipos específicos de datos abstractos.

En ciertas realizaciones, un módulo o componente de software específico puede comprender instrucciones disímiles almacenadas en distintas ubicaciones de un dispositivo 25 de memoria, que implementan conjuntamente la funcionalidad descrita del módulo. En efecto, un módulo o componente puede comprender una única instrucción o muchas instrucciones, y puede estar distribuido entre varios segmentos distintos de código, entre distintos programas y entre varios dispositivos de memoria. Algunas realizaciones pueden ser puestas en práctica en un entorno informático distribuido, donde las tareas son 30 realizadas por un dispositivo de procesamiento remoto enlazado a través de una red de comunicaciones. En un entorno informático distribuido, los módulos o componentes de software pueden estar situados en dispositivos de almacenamiento de memoria, local y / o remota. Además, los datos ligados o representados juntos en un registro de base de datos pueden ser residentes en el mismo dispositivo de memoria, o a través de varios dispositivos de memoria, y pueden estar enlazados conjuntamente en campos de un registro en una base de datos a través de una red.

Las realizaciones pueden ser proporcionadas como un producto de programa de ordenador que incluye un medio legible por máquina, que tiene almacenadas en el mismo instrucciones que pueden ser usadas para programar un ordenador (u otro dispositivo electrónico) para realizar los procesos descritos en la presente memoria. El medio legible por máquina puede incluir, pero no está limitado a, controladores de disco rígido, disquetes flexibles, discos ópticos. CD-ROM, DVD-ROM, RAM, EPROM, EEPROM, tarjetas magnéticas u ópticas, dispositivos de memoria de estado sólido u otros tipos de medios legibles por máquina, no transitorios, adecuados para almacenar instrucciones electrónicas.

La Figura 1 ilustra un diagrama simplificado de un ejemplo de un sistema de suministro de energía eléctrica 100, congruente con las realizaciones divulgadas en la presente memoria. Los sistemas y procedimientos descritos en la presente memoria pueden ser aplicados y / o implementados en el sistema de suministro de energía eléctrica 100 ilustrado en la Figura 1.

Aunque está ilustrado como un diagrama unifilar con fines de simplicidad, un sistema de suministro de energía eléctrica 100 también puede ser configurado como un sistema de energía trifásica. El sistema de suministro de energía eléctrica 100 puede incluir los generadores eléctricos 130 y 131, configurados para generar una salida de energía eléctrica, que en algunas realizaciones puede ser una onda sinusoidal.

Los generadores 130 y 131 pueden ser conectados selectivamente con el sistema de suministro de energía eléctrica usando los conmutadores o interruptores de circuitos 111 y 171, respectivamente. Los transformadores elevadores 114 y 115 pueden ser configurados para aumentar la salida de los generadores eléctricos 130 y 131 hasta ondas sinusoidales de mayor voltaje. Los buses 122 y 123 pueden distribuir la onda sinusoidal de mayor voltaje a una línea de transmisión 120 entre los buses 122 y 123. El transformador reductor 146 puede reducir el voltaje de la onda sinusoidal procedente del bus 123 hasta un voltaje inferior, adecuado para la distribución de energía eléctrica en la línea 142. La línea de distribución 142 es además conectable selectivamente con el bus 123 mediante el

interruptor de circuito o conmutador 144, y puede distribuir energía eléctrica a un bus de distribución 140. La carga 141 (tal como una fábrica, una carga residencial, un motor o similares) puede ser conectada selectivamente con el bus de distribución 140 usando el conmutador o interruptor de circuito 170. Debería observarse que pueden ser usados transformadores adicionales, u otros equipos, para reducir adicionalmente un voltaje desde el bus de distribución 140 a la carga 141.

Otros diversos equipos pueden ser incluidos en el sistema de suministro de energía eléctrica. También está ilustrado el banco de condensadores conmutados (“SCB”) 174, selectivamente conectable con el bus de transmisión 123 usando el interruptor de circuito o interruptor 172. Otros equipos que pueden...

 


Reivindicaciones:

1. Un sistema de detección y mitigación contra señales horarias manipuladas, que comprende:

un primer receptor configurado para recibir una primera pluralidad de señales de radio desde un origen horario global y calcular una primera señal horaria a partir de la primera pluralidad de señales de radio; y un segundo receptor configurado para recibir una segunda pluralidad de señales de radio desde el origen horario global y calcular una segunda señal horaria a partir de la segunda pluralidad de señales de radio, estando el segundo receptor adicionalmente configurado para: recibir la primera señal horaria desde el primer receptor; calcular una diferencia horaria entre la primera señal horaria y la segunda señal horaria;

comparar la diferencia horaria con un umbral definido de diferencia horaria; y comunicar una alarma de manipulación al primer receptor en respuesta a la determinación de que la diferencia horaria supera el umbral definido de diferencia horaria.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el primer receptor está adicionalmente configurado para calcular una integridad de la señal en base a la primera pluralidad de señales de radio, y transmitir la integridad de la señal al segundo receptor.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que el segundo receptor está adicionalmente configurado para comunicar la segunda señal horaria al primer receptor.

4. El sistema de la reivindicación 3, en el que el primer receptor está configurado para distribuir la segunda señal horaria cuando la diferencia horaria supera el umbral definido de diferencia horaria.

5. El sistema de la reivindicación 2, en el que el primer receptor está adicionalmente configurado para calcular la integridad de la señal usando una razón entre señal y ruido.

6. El sistema de la reivindicación 2, en el que el origen horario global es un Sistema Global de Navegación por Satélite (“GNSS”) .

7. El sistema de la reivindicación 6, en el que, para calcular la integridad de la señal, el

primer receptor está adicionalmente configurado para: determinar una ubicación del primer receptor usando la primera pluralidad de señales de radio; y comparar la ubicación con una ubicación conocida del primer receptor.

8. El sistema de la reivindicación 7, en el que la ubicación conocida es calculada usando una pluralidad de señales de radio provenientes del GNSS durante un tiempo de integridad de señal.

9. El sistema de la reivindicación 6, en el que el primer receptor está adicionalmente configurado para calcular la integridad de la señal usando datos históricos del satélite.

10. El sistema de la reivindicación 2, en el que, para calcular la integridad de la señal, el primer receptor está adicionalmente configurado para:

medir una tasa de cambio de la primera señal horaria; y comparar la tasa de cambio con un umbral de rendimiento de rezago del primer receptor.

11. Un dispositivo de distribución horaria que comprende:

una antena configurada para recibir una pluralidad de señales de radio desde un origen horario global; un receptor configurado para determinar una primera hora a partir de la pluralidad de señales de radio;

un componente de comunicación configurado para transmitir y / o recibir datos; y un componente de detección de manipulación, configurado para: recibir una señal horaria desde un dispositivo remoto de distribución horaria; determinar una segunda hora a partir de la señal horaria; calcular una diferencia horaria entre la primera hora y la segunda hora;

comparar la diferencia horaria con un umbral definido de diferencia horaria; y transmitir una alarma de manipulación al dispositivo remoto de distribución horaria, en respuesta a la determinación de que la diferencia horaria supera el umbral definido de diferencia horaria.

12. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 11, en el que el componente de detección de manipulación está adicionalmente configurado para determinar una integridad

de señal en base a la pluralidad de señales de radio.

13. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 12, en el que el componente de detección de manipulación está adicionalmente configurado para determinar la integridad de 5 la señal en base a una razón entre señal y ruido de la pluralidad de señales de radio.

14. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 12, en el que el receptor es un receptor del Sistema Global de Navegación por Satélite (“GNSS”) .

15. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 14, en el que el componente de detección de manipulación está adicionalmente configurado para determinar la integridad de la señal en base a una ubicación calculada por el receptor del GNSS, usando la pluralidad de señales de radio y una ubicación conocida del dispositivo de distribución horaria.

16. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 12, en el que, para calcular la integridad de la señal, el componente de detección de manipulación está adicionalmente configurado para:

medir una tasa de cambio de la primera hora; y

comparar la tasa de cambio con un umbral de rendimiento de rezago del dispositivo de distribución horaria.

17. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 14, en el que el componente de detección de manipulación está adicionalmente configurado para determinar la integridad de 25 la señal en base a datos históricos del satélite.

18. El dispositivo de distribución temporal de la reivindicación 11, en el que, en respuesta a la determinación de que la diferencia horaria supera el umbral definido de diferencia horaria, el dispositivo de distribución horaria está configurado para transmitir una señal horaria de rezago local a los dispositivos flujo abajo.

19. Un dispositivo de distribución horaria que comprende:

una antena adecuada para recibir una primera pluralidad de señales de radio desde un origen horario global; un receptor de origen horario global, adecuado para determinar una primera hora a partir de

la primera pluralidad de señales de radio; y un componente de detección de manipulación configurado para: determinar una primera integridad de señal de la primera pluralidad de señales de radio; recibir una señal horaria, que incluye una segunda hora y una segunda integridad de señal,

desde un dispositivo remoto de distribución horaria; en respuesta a la determinación de que la primera integridad de señal y la segunda integridad de señal son mayores que un umbral definido de integridad de señal: calcular una diferencia horaria entre la primera hora y la segunda hora; comparar la diferencia horaria con un umbral definido de diferencia horaria; y

transmitir una indicación de manipulación al dispositivo remoto de distribución horaria, en respuesta a la determinación de que la diferencia horaria supera el umbral definido de diferencia horaria.

20. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 19, en el que:

el umbral definido de diferencia horaria comprende un umbral de advertencia y un umbral de alarma; y la indicación de manipulación es una advertencia cuando la diferencia horaria supera el umbral de advertencia, pero no el umbral de alarma, y una alarma cuando la diferencia horaria supera el umbral de alarma.

21. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 19, en el que el componente de detección de manipulación está configurado para determinar la primera integridad de señal en base a una razón entre señal y ruido de la primera pluralidad de señales de radio.

22. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 19, en el que el receptor de origen horario global es un receptor del Sistema Global de Navegación por Satélite (“GNSS”) .

23. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 22, en el que el componente de detección de manipulación está configurado para determinar la primera integridad de señal en base a una ubicación calculada por el receptor del GNSS, usando la primera pluralidad de señales de radio y una ubicación conocida del dispositivo de distribución horaria.

24. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 19, en el que, para calcular la primera integridad de señal, el componente de detección de manipulación está

adicionalmente configurado para:

medir una tasa de cambio de la primera hora; y

comparar la tasa de cambio con un umbral de rendimiento de rezago del dispositivo de distribución horaria.

25. El dispositivo de distribución horaria de la reivindicación 22, en el que el componente de detección de manipulación está configurado para determinar la primera integridad de señal en base a datos históricos del satélite.