无人机干扰技术研究

发布时间：2020-04-14 03:19

【摘要】：无人机自问世以来,因其拥有执行任务能力强、制造成本低以及飞行环境要求低等显著优势,广泛应用于各领域。有利必有弊,在享受无人机带来的技术革新时也不能忽视所带来的问题。针对民用无人机大肆流行引发的一系列问题,以干扰手段实现对无人机的有效管制是势在必行的。在初步了解无人机发展及系统组成基础上,本文主要研究内容如下:1)从无人机通信系统及导航系统工作原理着手,阐述了对无人机进行干扰的实现原理。着重研究了无人机的导航系统,分析了GPS信号组成与接收机工作原理,掌握了被干扰对象的结构特性。2)针对干扰效果评估问题,以干扰效果评估准则为依据,根据导航系统信号接收与处理过程进行分析总结,构建了一套较为完整的GPS干扰效果评估体系。依托此体系进行后期干扰技术研究,且对压制式干扰或欺骗式干扰有着不同侧重的评估方法;3)针对目前欺骗式干扰技术研究现状,指出了转发式及产生式欺骗干扰研究的关键技术。首先,在转发式欺骗干扰研究中,给出了延时计算与延时的方法,设定了一系列干扰施加策略;其次,在产生式欺骗干扰研究中,提出了其信号同步及导航电文预测的实现方式;最后,针对无人机航迹规划中所需要满足的约束条件,建立初步的机动性约束模型,设计了无人机欺骗轨迹规划方法。4)针对理论研究,建立了集压制式、欺骗式干扰与无人机欺骗轨迹为一体的干扰仿真系统,分析更为全面。系统表明了不同压制信号的干扰效果,优化了窄带信号的干扰性能,设计了一套基于GPS信号的接收产生式欺骗干扰方案,验证了关键算法的正确性,确定了欺骗轨迹规划方案的可行性,为欺骗干扰的进一步研究打下基础。
【图文】：

界面图,计算仿真,界面

干扰源位置与预设欺骗点位置。通过位置信息得到两两之间的距离，，以此作为输入进行延时计算。图5-13 延时计算仿真输入GUI界面(3) 仿真输出仿真最终输出结果为计算所得的各卫星所需延时与计算所得欺骗点的位置，将此位置与预先设定欺骗点位置进行对比，验证输出结果正确与否。从图 5-14 可以看到，欺骗干扰不仅改变了目标接收机的定位结果，还改变了接收机钟差。而在定位结果图 5-15 中，蓝色圆圈代表卫星位置；黑色正方形为目标接收机位

界面图,计算仿真,界面,压制式干扰

位置与延时计算后定位得到的欺骗点位置。通过以上描述可以看到，延时计算算法是正确的。图5-14 延时计算仿真输出GUI界面图5-15 延时计算仿真定位图5.4.2 干扰施加策略仿真在整个方案中，如何确定干扰施加策略也是一个亟需解决的问题。本方案拟定干扰施加阶段为跟踪阶段，此时被干扰对象的跟踪环路已锁定真实卫星信号。要保证欺骗信号在诱骗、牵引跟踪环路时接收机并没有失锁，这样才会更不易觉察。现阶段，干扰仿真研究所采用干扰施加策略包括直接侵入式和压制式干扰辅助[62]。直接侵入是指在接收机正常工作时，直接发射欺骗信号，让已经跟踪上实际卫星信号的接收机受到欺骗去跟踪虚假信号；压制式干扰辅助是在接收机跟踪稳定状
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V279;TN972

【参考文献】