基于GPS欺骗的无人机拦截技术研究

来源 :中国航天科工集团第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wychenjian
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随着无人机市场的日益增长,无人机对公共安全的威胁也日益严重,各国都积极展开对反无人机技术的相关研究。现有对于民用无人机的拦截主要采用干扰阻断的方式,通过采用大功率干扰机干扰、压制无人机使其无法正常工作。这种拦截方式有可能造成无人机坠毁,形成安全隐患。本文针对使用GPS进行导航的小型民用无人机,研究不同的欺骗方案以使欺骗信号成功侵入目标接收机,并对目标无人机到达指定降落区域进行了轨迹规划,使目标无人机到达指定的降落区域,以实现无人机的无附带损伤拦截。  论文主要研究欺骗信号侵入目标接收机方案以及欺骗轨迹规划两个方面的内容。对于无抗干扰措施的民用无人机,根据接收机捕获检测概率以及跟踪环路灵敏度要求,分析了欺骗信号的侵入对目标接收机噪声基底以及信噪比的影响,给出了功率欺骗的理论依据,提出了用大功率欺骗信号侵入目标接收机的方法,并通过无人机欺骗实验,验证了该方法的有效性。而对于有信号功率检测抗干扰措施的目标接收机,分析了欺骗信号生成的影响因素,估算了信号同步阶段以及欺骗信号成功侵入目标接收机之后生成欺骗信号所需的码相位延时补偿和多普勒频偏,提出了欺骗信号生成方案,并给出了使欺骗信号直接侵入目标接收机跟踪环路的欺骗攻击策略。最后基于无人机自主飞行控制原理,通过使用基于BP神经网络整定的PID控制算法,生成了拦截欺骗轨迹,使目标无人机最终到达指定降落区域,并通过仿真验证了该算法的有效性。此外,本文还分析了该算法实现的位置偏差与设定的降落区域中心以及欺骗速度之间的关系。
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