Технология за измамна навигация с дрон

Навигационната измама, насочена към дронове, обикновено се отнася до използването на определени технически средства за инжектиране на изкуствено зададена фалшива навигационна информация за заплаха в незаконни дронове, карайки собствената сателитна навигационна система на дрона да определи неправилно позицията си и по този начин да направи неправилно планиране на маршрута и контрол на полета, като по този начин се постига с цел прогонване на дрона или принудително кацане на определено място. Поради факта, че основните дронове в момента използватГлобална сателитна навигационна система(GNSS) като техен основен източник на навигационна информация, технологията за навигационна измама може да засегне почти всички дронове, особено гражданските дронове, и има добра приложимост. При практическа употреба наземното оборудване за навигация на дронове обикновено излъчва псевдо навигационни сигнали, които имат известно сходство с истинския GNSS сигнал на дрона, принуждавайки съответните потребители да приемат и изчисляват такива псевдо навигационни сигнали на приемния терминал, като по този начин кара дрона да получава фалшиви информация за позиция, скорост и време при скрити условия и невъзможност за ефективно откриване. Трябва да се отбележи, че навигационната измама е различна от навигационната интерференция. Смущенията при потискане на навигацията обикновено използват заглушители с висока мощност за предаване на различни типове сигнали за потискане, което прави целевия приемник неспособен да получава нормални навигационни сигнали, а потребителите не могат да получат резултати от навигация, позициониране и време, което води до недостъпност на навигационната система. Поради факта, че навигационната измама често не изисква твърде силна мощност на предаване, има добро прикриване и може да насочи съответните потребители да навигират по грешен начин до известна степен, това също прави навигационната измама да има добри ефекти на приложение на практика.

Понастоящем има две основни технологии за измама при навигация за дронове:

1) Препращане на измама

Както подсказва името, измама напред се отнася до поставяне на GNSS приемник около целта, която трябва да бъде измамена, съхраняване и препращане на реалния GNSS сигнал към целта, за да се постигне ефектът на измама. Като цяло, поради неизбежната поява на закъснения при пристигането на сигнала по време на приемането, съхранението, обработката и препращането на сигнала, смущенията при препращане могат да бъдат разделени на измама при директно препращане и измама при забавено препращане въз основа на наличието на човешко забавяне в забавянето. Поради факта, че измамното заглушаване директно препраща реалния сигнал, това означава, че докато текущият сигнал може да бъде получен, измамата може да бъде извършена. Следователно не е необходимо да се знае предварително структурата на псевдокода на сигнала, особено без да се разбират специфичните детайли на изпълнението на GPS M (Y) кода. Следователно военните GPS сигнали могат да бъдат директно измамени. Въпреки това, поради факта, че забавянето на препратения сигнал за измама, достигащ до приемника, винаги е по-голямо от забавянето на пристигането на истинския сигнал. Поради невъзможността да се промени структурата на псевдо кода и само стойността на измерване на псевдо разстоянието по време на процеса на измама, гъвкавостта на контрола на едновременната интерференция на измама напред е сравнително слаба, често изисква по-сложни стратегии за контрол на забавяне напред и също така има определени ограничения върху местоположение на разполагане на препращащи устройства. За приемници, които вече са постигнали стабилно проследяване на GPS сигнали, заглушаването на измама напред е ефективно само когато закъснението между сигнала напред и директния сигнал във фазовия център на антената на целевия приемник е по-малко от един чип поради неговата фаза на псевдо код часовник изостава от реалния сигнал. В допълнение, изследванията показват, че поради факта, че GPS приемниците обикновено получават множество сателитни сигнали (обикновено повече от 10 канала), често е необходимо да се приемат и препращат множество сателитни сигнали по време на измама. Въпреки това, на практика, ако за препращане се използва метод с една станция и една антена, често е невъзможно едновременното препращане на повече от четири канала (с изключение на четири канала) на сателитни сигнали и множество сигнали трябва да бъдат препратени на една пренасочваща станция, Често водейки до голям обем препращащи станции, препращащите подправящи сигнали също се откриват лесно. Поради това използването на препращащо подправяне често е ограничено на практика.

（2） Генеративна измама

Основният принцип на генеративната измама е да се използват измамни устройства за изчисляване в реално време на необходимите параметри като забавяне на фазата на кода, носещ доплер, навигационно съобщение и т.н. на GNSS сигнала, който потребителят трябва да получи на предварително определената очаквана потребителска позиция . Въз основа на това в тази точка се генерира фалшив GNSS сигнал и се излъчва към измамния обект през предавателната антена, маскирайки истинския GNSS сигнал с предимството на мощността на фалшивия сигнал, Направете го постепенно да проследява и улавя определената фаза на псевдо код и носещ доплер на измамния сигнал, така че целта, която трябва да бъде измамена, може да получи неправилни стойности за измерване на псевдо диапазон и след това да изчисли неправилната информация за позицията, като в крайна сметка се постига целта на измамата. Основният принцип на този метод е показан на следната фигура:

Генеративната измама изисква пълно разбиране на данните и честотната структура на GNSS сигналите, като псевдо кодови структури, навигационни съобщения и т.н., което затруднява прилагането на генеративна измама на P (Y) кодови сигнали. Поради факта, че генеративното измамно заглушаване използва собствено устройство за генериране на измамни сигнали и не разчита на GNSS системата, измамната страна може свободно да определя навигационното съобщение и времето за предаване на сигнала, което позволява на измамния сигнал да достигне до приемника или да изостава или изпреварва реалния сигнал. Така че генеративната интерференция може да измами целевия приемник чрез различни средства, като промяна на експерименталните измервателни стойности на пристигане и подправяне на сателитни ефемериди/алманаси. Освен това, тъй като GNSS сигналите всъщност са сигнали с разширен спектър с директна последователност, които се повтарят в определен кодов период, изследванията показват, че генеративните измамни сигнали могат автоматично да съпоставят кодовата фаза с реалния сигнал в рамките на най-дългия период на псевдо код (1 ms за GPS L1 сигнали ), и издърпайте веригата за проследяване на псевдокод на приемника, за да проследите измамния сигнал чрез малко по-висока мощност от реалния сигнал. В същото време, поради характеристиката на цикличното повторение на псевдо кода в сигнала за измама, ако измамата не е успешна в рамките на един цикъл на псевдо код, сигналът за измама може също така автоматично да приложи сцепление в следващия цикъл на псевдо код, докато целевият приемник се ръководи успешно. След като сигналът за измама успешно изтегли веригата за проследяване на псевдокод на целевия приемник, смущаващата страна може да контролира времето и резултатите от позиционирането на целевия приемник чрез регулиране на фазата на псевдокода на предавания измамен сигнал, като по този начин се постига целта за измама на целта приемник. Следователно този метод няма високи изисквания към текущото състояние на приемника. Може да измами както приемника в състояние на улавяне, така и приемника в състояние на проследяване в стационарно състояние. Следователно практичността на генеративната измама често е по-силна.

Поради дълбокото приложение на сателитните навигационни системи в различни аспекти на социалния живот и военните приложения, приемните терминали за сателитна навигация, които получават фалшиви сигнали и получават неправилни резултати за време и позициониране, могат да доведат до катастрофални последици. Поради това броят на противодействията на дронове, използващи технология за навигационна измама, непрекъснато се увеличава. На 4 декември 2011 г. иранските сили за противовъздушна отбрана твърдят, че са използвали технология за измама, за да заловят американски безпилотен разузнавателен самолет "RQ-170" по източната граница на страната. Ако този доклад е верен, това ще бъде първото приложение на технология за навигационна измама при противодействие на безпилотни летателни апарати. Според съобщения в медиите, като основна страна в технологиите и оборудването за електронна война, Русия е много вероятно да е използвала широко технология за измама, насочена към GPS през последните години. Според C4ADS, организация с нестопанска цел в Съединените щати, е имало близо 10 000 различни инцидента с измама на GPS в Русия през последните години, особено когато руският президент Путин посети чувствителни зони, около тях ще се появят измамни GPS сигнали. Освен това организацията съобщи, че в Москва, особено близо до Кремъл, туристите многократно са откривали местоположението си като летище на 32 километра. Този подход на Русия се смята широко за отбранителна мярка за избягване на нападение от GPS насочвани оръжия на НАТО. Анализът предполага, че руската армия е била в състояние многократно да осуетява атаки от клъстерни дронове, насочени към нейните военни бази в Сирия, вероятно поради използването на частична технология за измама на GPS.