Tehnologija zavajanja navigacije z droni

Navigacijsko zavajanje, usmerjeno v brezpilotna letala, se na splošno nanaša na uporabo določenih tehničnih sredstev za vbrizgavanje umetno nastavljenih lažnih navigacijskih informacij o grožnjah v nezakonita brezpilotna letala, zaradi česar satelitski navigacijski sistem brezpilotnega letalnika napačno določi njegov položaj in tako naredi napačno načrtovanje poti in nadzor leta, s čimer se doseže namen odgona drona ali prisilnega pristanka na za to določeni lokaciji. Zaradi dejstva, da glavni brezpilotni letalniki trenutno uporabljajoGlobalni satelitski navigacijski sistem(GNSS) kot njihov glavni vir navigacijskih informacij lahko tehnologija zavajanja pri navigaciji skoraj vpliva na vse brezpilotne zrakoplove, zlasti civilna brezpilotna letala, in ima dobro uporabnost. V praktični uporabi zemeljska oprema za navigacijsko vodenje brezpilotnih letal na splošno oddaja psevdonavigacijske signale, ki so nekoliko podobni pravemu GNSS signalu brezpilotnih letal, kar prisili ustrezne uporabnike, da prejmejo in izračunajo takšne psevdonavigacijske signale na sprejemnem terminalu, zaradi česar dron dobi lažne informacije o položaju, hitrosti in času v prikritih pogojih in jih ni mogoče učinkovito zaznati. Treba je poudariti, da se navigacijsko zavajanje razlikuje od navigacijskega motenja. Motnje pri zatiranju navigacije na splošno uporabljajo motilce z visoko močjo za prenos različnih vrst signalov za zatiranje, zaradi česar ciljni sprejemnik ne more sprejemati običajnih navigacijskih signalov, uporabniki pa ne morejo pridobiti rezultatov navigacije, določanja položaja in časa, kar povzroči nerazpoložljivost navigacijskega sistema. Zaradi dejstva, da navigacijsko zavajanje pogosto ne zahteva premočne prenosne moči, ima dobro prikritost in lahko ustrezne uporabnike do določene mere usmeri v napačno navigacijo, ima to tudi dobre učinke navigacijskega zavajanja v praksi.

Trenutno obstajata dve glavni tehnologiji zavajanja pri navigaciji za drone:

1） Posredovanje zavajanja

Kot že ime pove, se zavajanje naprej nanaša na postavitev sprejemnika GNSS okoli cilja, ki naj bi bil zaveden, shranjevanje in posredovanje pravega signala GNSS do cilja, da se doseže učinek zavajanja. Na splošno lahko zaradi neizogibnega pojava zamud pri prihodu signala med sprejemom signala, shranjevanjem, obdelavo in posredovanjem motnje pri posredovanju razdelimo na zavajanje pri neposrednem posredovanju in zavajanje pri zakasnjenem posredovanju na podlagi prisotnosti človeške zamude pri zakasnitvi. Zaradi dejstva, da motenje zavajanja naprej posreduje resnični signal, to pomeni, da je lahko zavajanje izvedeno, dokler je mogoče sprejeti trenutni signal. Zato ni potrebe po vnaprejšnjem poznavanju strukture psevdokoda signala, zlasti brez razumevanja specifičnih podrobnosti izvedbe kode GPS M (Y). Zato je mogoče vojaške signale GPS neposredno prevarati. Vendar zaradi dejstva, da je zakasnitev posredovanega zavajajočega signala, ki doseže sprejemnik, vedno večja od zakasnitve prihoda pravega signala. Zaradi nezmožnosti spreminjanja strukture psevdo kode in samo vrednosti meritve psevdo razdalje med postopkom zavajanja je fleksibilnost nadzora sočasne motnje zavajanja naprej razmeroma slaba, kar pogosto zahteva bolj zapletene strategije nadzora zakasnitve naprej in ima tudi določene omejitve glede mesto namestitve naprav za posredovanje. Pri sprejemnikih, ki so že dosegli stabilno sledenje signalom GPS, je motenje zavajanja naprej učinkovito le, če je zakasnitev med signalom naprej in neposrednim signalom v faznem središču antene ciljnega sprejemnika manjša od enega čipa zaradi faze psevdo kode. ura zaostaja za realnim signalom. Poleg tega so raziskave pokazale, da je zaradi dejstva, da sprejemniki GPS običajno sprejemajo več satelitskih signalov (običajno več kot 10 kanalov), med zavajanjem pogosto potrebno sprejeti in posredovati več satelitskih signalov. Vendar pa je v praksi, če se za posredovanje uporablja metoda ene postaje in ene same antene, pogosto nemogoče hkrati posredovati več kot štiri kanale (razen štirih) satelitskih signalov, zato je treba na eni postaji za posredovanje posredovati več signalov, Pogosto povzroči veliko število postaj za posredovanje, signale za lažno posredovanje pa je tudi enostavno zaznati. Zato je uporaba ponaredkov v praksi pogosto omejena.

（2） Generativna prevara

Osnovno načelo generativnega zavajanja je uporaba zavajajočih naprav za izračun potrebnih parametrov, kot so fazna zakasnitev kode, nosilec Doppler, navigacijsko sporočilo itd. signala GNSS, ki ga mora uporabnik prejeti na vnaprej določenem pričakovanem položaju uporabnika. . Na podlagi tega se na tej točki generira lažni signal GNSS, ki se preko oddajne antene oddaja na zavajajoči objekt, prikrije pravi signal GNSS s prednostjo moči lažnega signala. Postopno sledi in zajame določeno fazo psevdo kode in nosilni Doppler zavajajočega signala, tako da lahko tarča, ki jo je treba zavajati, pridobi nepravilne vrednosti meritev psevdo dosega in nato izračuna napačno informacijo o položaju, s čimer se končno doseže namen zavajanja. Osnovno načelo te metode je prikazano na naslednji sliki:

Generativno zavajanje zahteva popolno razumevanje podatkovne in frekvenčne strukture signalov GNSS, kot so strukture psevdo kode, navigacijska sporočila itd., kar otežuje izvajanje generativnega zavajanja na kodnih signalih P (Y). Ker generativno zavajajoče motenje uporablja lastno napravo za generiranje zavajajočih signalov in se ne zanaša na sistem GNSS, lahko zavajajoča stran prosto določi navigacijsko sporočilo in čas prenosa signala, kar omogoča zavajajočemu signalu, da doseže sprejemnik bodisi zaostaja ali pred pravim signalom. Torej lahko generativne motnje zavedejo ciljni sprejemnik z različnimi sredstvi, kot je spreminjanje eksperimentalnih merilnih vrednosti prihoda in poseganje v satelitske efemeride/almanahe. Poleg tega, ker so signali GNSS dejansko signali z razširjenim spektrom neposrednega zaporedja, ki se ponavljajo v določenem kodnem obdobju, so raziskave pokazale, da lahko generativni zavajajoči signali samodejno uskladijo kodno fazo z dejanskim signalom v najdaljšem psevdo kodnem obdobju (1 ms za signale GPS L1 ), in povlecite zanko za sledenje psevdo kode sprejemnika, da sledite goljufivemu signalu z nekoliko večjo močjo kot pravi signal. Hkrati lahko zaradi cikličnega ponavljanja, ki je značilno za psevdo kodo v signalu zavajanja, če zavajanje ni uspešno v enem ciklu psevdo kode, lahko zavajajoči signal tudi samodejno izvaja vlečenje v naslednjem ciklu psevdo kode, dokler ciljni sprejemnik ne je uspešno voden. Ko zavajajoči signal uspešno potegne zanko za sledenje psevdo kode ciljnega sprejemnika, lahko moteča stran nadzoruje čas in rezultate pozicioniranja ciljnega sprejemnika s prilagoditvijo faze psevdo kode oddanega zavajajočega signala, s čimer doseže cilj zavajanja cilja sprejemnik. Zato ta metoda nima visokih zahtev glede trenutnega stanja sprejemnika. Lahko zavede tako sprejemnik v stanju zajemanja kot sprejemnik v stanju stacionarnega sledenja. Zato je praktičnost generativne prevare pogosto močnejša.

Zaradi globoke uporabe satelitskih navigacijskih sistemov v različnih vidikih družbenega življenja in vojaških aplikacij lahko satelitski navigacijski sprejemni terminali sprejemajo napačne signale in pridobivajo napačne rezultate o času in pozicioniranju, lahko povzročijo katastrofalne posledice. Zato število protiukrepov brezpilotnih letal z uporabo tehnologije zavajanja navigacije nenehno narašča. 4. decembra 2011 so iranske sile zračne obrambe trdile, da so uporabile tehnologijo zavajanja, da bi zajele ameriško brezpilotno izvidniško letalo "RQ-170" ob vzhodni meji države. Če je to poročilo resnično, bo to prva uporaba tehnologije zavajanja navigacije v protiukrepih za brezpilotna letala. Glede na poročila medijev je Rusija kot glavna država v tehnologiji in opremi za elektronsko bojevanje zelo verjetno v zadnjih letih obsežno uporabljala tehnologijo zavajanja, ki cilja na GPS. Po podatkih C4ADS, neprofitne organizacije v Združenih državah Amerike, je bilo v zadnjih letih v Rusiji skoraj 10.000 različnih primerov zavajanja GPS, zlasti ko ruski predsednik Putin obišče občutljiva območja, se okoli njih pojavijo zavajajoči signali GPS. Poleg tega je organizacija poročala, da so turisti v Moskvi, zlasti v bližini Kremlja, večkrat ugotovili, da je njihova lokacija označena kot 32 km oddaljeno letališče. Ta pristop Rusije na splošno velja za obrambni ukrep, da bi se izognili napadom Natovega GPS vodenega orožja. Analiza kaže, da je ruska vojska lahko večkrat preprečila napade brezpilotnih letal, ki so ciljali na njene vojaške baze v Siriji, verjetno zaradi uporabe tehnologije delnega zavajanja GPS.