Технологија на измама за навигација со дрон

Навигациската измама насочена кон беспилотни летала генерално се однесува на употребата на одредени технички средства за инјектирање вештачки поставени лажни информации за навигација за закана во нелегални дронови, предизвикувајќи го сопствениот сателитски навигациски систем на дронот погрешно да ја одреди својата позиција и на тој начин да направи неправилно планирање на рутата и контрола на летот, со што се постигнува целта на избркање на дронот или принудно слетување на одредена локација. Поради фактот што мејнстрим беспилотните летала моментално го користатГлобален сателитски навигациски систем(GNSS) како нивен главен извор на информации за навигација, технологијата за измама на навигацијата може да влијае речиси на сите дронови, особено на цивилните беспилотни летала и има добра применливост. Во практична употреба, копнената опрема за навигација со беспилотни летала обично емитува псевдонавигациски сигнали кои имаат одредена сличност со вистинскиот GNSS сигнал на дрон, принудувајќи ги релевантните корисници да примаат и пресметаат такви псевдонавигациски сигнали на терминалот што прима, со што дронот добива лажни информации за позицијата, брзината и времето под скриени услови и не можат ефикасно да ги детектираат. Треба да се истакне дека измамата на навигацијата се разликува од пречки во навигацијата. Пречки за потиснување на навигацијата генерално користат заглавувачи со голема моќност за пренос на различни типови на сигнали за потиснување, што го прави целниот приемник да не може да прима нормални навигациски сигнали, а корисниците да не можат да добијат резултати од навигацијата, позиционирањето и времето, што резултира со недостапност на системот за навигација. Поради фактот што измамата на навигацијата честопати не бара пресилна моќност на пренос, има добро прикривање и може да ги насочи релевантните корисници да се движат на погрешен начин до одреден степен, ова исто така прави измамата на навигацијата да има добри ефекти на апликацијата во пракса.

Во моментов, постојат две главни технологии за навигациска измама за беспилотни летала:

1) Препраќање измама

Како што сугерира името, напредната измама се однесува на поставување на GNSS приемник околу целта што треба да се измами, складирање и препраќање на вистинскиот GNSS сигнал до целта за да се постигне ефектот на измама. Општо земено, поради неизбежното појавување на доцнење на пристигнувањето на сигналот за време на приемот, складирањето, обработката и препраќањето на сигналот, пречките за препраќање може да се поделат на измама со директно препраќање и измама со одложено препраќање врз основа на присуството на човечко доцнење во доцнењето. Поради фактот што заглавувањето со измама напред директно го проследува вистинскиот сигнал, тоа значи дека се додека може да се прими тековниот сигнал, може да се изврши измама. Затоа, нема потреба однапред да се знае структурата на псевдокодот на сигналот, особено без да се разберат конкретните детали за имплементацијата на кодот GPS M (Y). Затоа, воените GPS сигнали може директно да се измамат. Меѓутоа, поради фактот што доцнењето на препратениот сигнал за измама да стигне до приемникот е секогаш поголемо од доцнењето на пристигнувањето на вистинскиот сигнал. Поради неможноста да се смени структурата на псевдо-кодот и само вредноста на мерењето на псевдо растојанието за време на процесот на измама, контролната флексибилност на истовремените пречки за измама напред е релативно слаба, честопати бара посложени стратегии за контрола на одложување нанапред, а исто така има одредени ограничувања на локација на распоредување на уреди за препраќање. За приемниците кои веќе постигнале стабилно следење на GPS сигналите, заглавувањето на предната измама е ефективно само кога доцнењето помеѓу сигналот напред и директниот сигнал во центарот на фазата на целната антена на приемникот е помало од еден чип поради неговата фаза на псевдо код. часовникот заостанува зад вистинскиот сигнал. Дополнително, истражувањата покажаа дека поради фактот што GPS приемниците обично примаат повеќе сателитски сигнали (обично поголеми од 10 канали), често е неопходно да се примаат и препраќаат повеќе сателитски сигнали за време на измама. Меѓутоа, во пракса, ако се користи метод на една станица и една антена за препраќање, често е невозможно истовремено да се препратат повеќе од четири канали (со исклучок на четири канали) на сателитски сигнали, а повеќе сигнали треба да се препратат на една станица за препраќање. Честопати, како резултат на голем обем на станици за препраќање, лесно се откриваат и сигналите за преправање на препраќање. Затоа, употребата на напредна измама е често ограничена во пракса.

(2) Генеративна измама

Основниот принцип на генеративната измама е да се користат уреди за измама за да се пресметаат во реално време потребните параметри како што се доцнење на фазата на кодот, доплер на носител, навигациска порака итн. на сигналот GNSS што корисникот треба да го прими на однапред одредената очекувана корисничка позиција. . Врз основа на ова, во таа точка се генерира лажен GNSS сигнал и зрачи до објектот за измама преку предавателната антена, прикривајќи го вистинскиот GNSS сигнал со предноста на моќноста на лажниот сигнал, Направете го постепено да ја следи и фаќа наведената фаза на псевдо код и носител на доплер на сигналот за измама, така што целта што треба да се измами може да добие неточни вредности за мерење на псевдо опсег, а потоа да ги пресмета неточните информации за позицијата, на крајот да ја постигне целта на измамата. Основниот принцип на овој метод е прикажан на следната слика:

Генеративната измама бара целосно разбирање на структурата на податоците и фреквенцијата на сигналите на GNSS, како што се структурите на псевдо кодови, пораките за навигација итн., што го отежнува спроведувањето на генеративната измама на сигналите со код P (Y). Поради фактот што генеративното заглавување на измама користи свој уред за генерирање сигнали за измама и не се потпира на системот GNSS, партијата на измама може слободно да ги одреди навигациската порака и времето на пренос на сигналот, што овозможува сигналот за измама да стигне до приемникот или заостанува или пред вистинскиот сигнал. Значи, генеративните пречки може да го измамат целниот приемник преку различни средства како што се менување на вредностите на експерименталното мерење на пристигнувањето и менување на сателитски ефемери/алманаци. Дополнително, бидејќи GNSS сигналите се всушност директни сигнали од спектарот на директна секвенца кои се повторуваат во одреден период на код, истражувањето покажа дека генеративните сигнали за измама можат автоматски да ја поклопат фазата на код со вистинскиот сигнал во најдолгиот период на псевдо код (1ms за сигналите GPS L1 ), и повлечете ја јамката за следење на псевдо кодот на приемникот за да го следите сигналот за измама преку малку поголема моќност од реалниот сигнал. Во исто време, поради цикличното повторување карактеристика на псевдо-кодот во сигналот за измама, ако измамата не е успешна во текот на еден циклус на псевдо-код, сигналот за измама исто така може автоматски да имплементира влечење во следниот циклус на псевдо-код до целниот приемник успешно се води. Откако сигналот за измама успешно ќе ја повлече јамката за следење на псевдо-кодот на целниот приемник, интерферентната страна може да ги контролира резултатите од времето и позиционирањето на целниот приемник со прилагодување на фазата на псевдо кодот на пренесениот сигнал за измама, со што ќе ја постигне целта за измама на целта. приемник. Затоа, овој метод нема високи барања за моменталната состојба на ресиверот. Може да ги измами и примачот во состојба на снимање и примачот во состојба на следење на стабилна состојба. Затоа, практичноста на генеративната измама е често посилна.

Поради длабоката примена на системите за сателитска навигација во различни аспекти на општествениот живот и воените апликации, терминалите кои примаат сателитска навигација кои примаат лажни сигнали и добиваат неточни резултати за времето и позиционирањето може да доведат до катастрофални последици. Затоа, бројот на контрамерки со беспилотни летала кои користат технологија за навигациска измама постојано се зголемува. На 4 декември 2011 година, иранските сили за противвоздушна одбрана тврдеа дека користеле технологија за измама за да го фатат американскиот беспилотен извидувачки авион „RQ-170“ долж источната граница на земјата. Доколку овој извештај е вистинит, тоа ќе биде прва примена на технологијата за навигациска измама во контрамерки на беспилотни летала. Според извештаите на медиумите, како главна земја во технологијата и опремата за електронско војување, Русија има голема веројатност дека интензивно користела технологија за измама насочена кон GPS во последниве години. Според C4ADS, непрофитна организација во Соединетите држави, во Русија имало речиси 10000 различни инциденти со измама со GPS во последните години, особено кога рускиот претседател Путин ги посетува чувствителните области, околу нив ќе се појават измамнички GPS сигнали. Покрај тоа, организацијата објави дека во Москва, особено во близина на Кремљ, туристите постојано ја наоѓале нивната локација означена како аеродром оддалечен 32 километри. Овој пристап од страна на Русија нашироко се смета за одбранбена мерка за да се избегне напад од оружје на НАТО управувано со GPS. Анализата сугерира дека руската војска можела постојано да ги спречува нападите со беспилотни летала насочени кон нејзините воени бази во Сирија, веројатно поради употребата на делумна технологија за измама ГПС.