CN110673626A - 无人机gps欺骗诱捕方法 - Google Patents
无人机gps欺骗诱捕方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110673626A CN110673626A CN201910796179.9A CN201910796179A CN110673626A CN 110673626 A CN110673626 A CN 110673626A CN 201910796179 A CN201910796179 A CN 201910796179A CN 110673626 A CN110673626 A CN 110673626A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- gps
- frequency band
- interference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001926 trapping method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 37
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 14
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 38
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 231100000279 safety data Toxicity 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
- G01S19/215—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service issues related to spoofing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明公开了无人机GPS欺骗诱捕方法，包括：无人机GPS欺骗诱捕方法，针对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗的无人机GPS欺骗诱捕方法，针对非法定遥控频段的无人机GPS欺骗诱骗方法，无人机飞手定位方法。
Description
技术领域
本发明涉及电磁对抗技术领域，尤其是无人机GPS欺骗诱捕方法。
背景技术
2011年12月，一架美国产生的RQ-170“哨兵”无人侦察机在入侵伊朗领空250千米时被捕获。伊朗的一位工程师描述他们缴获该无人机的过程：先屏蔽无人机的通信线路，切断其与地面控制中心的联系，同时打断它跟GPS卫星之间的安全数据连接，迫使其进入自动导航状态；这是利用转发欺骗干扰技术，把错误的信息包装成看起来可靠的GPS信号，进而掌握精确的降落海拔和经纬度数据，使其降落在指定地点，整个过程中无需破解无人机与指控中心的远程控制及通信信号。目前所有的军用、民用无人机GPS诱骗捕捉方法皆是基于这一基本原理。
中国专利公开号为CN105929417A公开了一种捕获无人机的方法。包括系统初始化阶段，动态调整阶段，迫降无人机阶段。该方法的缺点在于：1、没有切断无人机与遥控器直接的控制信号，针对GPS编程飞行的无人机欺骗有效，针对实时受控的无人机欺骗无效；2、方法存在动态调整阶段，可能存在多个循环过程，实际工程应用中，首先，无人机对欺骗信号的再定位存在一定的反应时间，其次需要观察无人机的位置移动信息，这依赖于雷达或者无线电频谱侦测设备，而这些设备只有在无人机飞行一段时间后，才能产生相应的航迹，这两点导致动态调整阶段历时过长，实际使用中，诱骗时间过长导致该方法实用性较低。
中国专利公开号为CN107678023A公开了一种民用无人机的无源定位和识别系统。该系统可以对无人机以及飞手所持遥控器信号进行探测定位，在一定程度上解决了飞手抓捕的问题。但是该系统存在以下缺点：1、由于采用无源定位，该系统对编程飞行一类的不发射电磁波的无人机无法探测；2、由于飞手持遥控器通常在地面，遥控信号存在多径传输，其次遥控器发射的遥控信号具有定向性，不一定会被无源雷达侦测到，因此对飞手存在难定位和定位模糊等问题，就算定位到飞手位置区域，实施抓捕时，需要地勤人员手持便携式无线电频谱侦测器进行搜索，给执法带来不便。
中国专利公开号为CN107329151A公开了一种电力巡检无人机的GPS欺骗检测方法。使用该方法的无人机通过检测GPS信号强度的异常与否来实现对GPS欺骗的检测。
综上所述，反无人机技术的主流方法是通过雷达和无线电频谱侦测设备对无人机进行侦测，使用光电设备对无人机进行识别，使用干扰机对无人机进行干扰，或使用GPS欺骗设备对无人机进行诱骗。但是目前普遍存在的问题在于：1、无人机飞控系统已经逐渐引入反GPS欺骗算法，GPS诱骗难度逐渐增高；2、对无人机飞手定难、抓捕难的问题始终没有解决。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供无人机GPS欺骗诱捕方法，具体包括：无人机GPS欺骗诱捕方法，针对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗的无人机GPS欺骗诱捕方法，针对非法定遥控频段的无人机GPS欺骗诱骗方法，无人机飞手定位方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：
无人机GPS欺骗诱捕方法，包括以下步骤：
S21：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S22：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S23：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S24：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S25：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S26：无人机迫降，待无人机飞至预定地点，发射禁飞区GPS位置模拟信号或发射无人机返航点位置模拟信号给无人机，诱使其自动降落，返航点位置为起航点位置。
S25替换为：自动返航诱骗，降低GPS频段干扰功率至环境真实卫星GPS信号强度，同时发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机。
针对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗无人机进行GPS欺骗诱捕时，即S25中，同时对无人机发射其当前位置GPS欺骗信号与GPS频段干扰信号，GPS欺骗信号大于GPS频段干扰信号，并逐渐增大两种信号至GPS频段干扰信号强度等于周边环境真实GPS信号强度。
针对非法定遥控频段无人机进行GPS欺骗诱捕时：
在S21中，侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，并利用无线电频谱侦测设备嗅探疑似无人机目标的发射信号频率；
在S24中，阻断式干扰，利用软件无线电发生器生成所嗅探频段的扫频噪声，向无人机发射生成的所嗅探频段的扫频噪声，以干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，通过功放和天线发射出去，使无人机与遥控器失联；同时，向无人机发射GPS频段干扰信号，使无人机丢失GPS卫星定位。
S26中，所述起航点位置的通过飞手定位获取，且飞手定位方法，包括以下步骤：
S11：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S12：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S13：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S14：自动返航干扰，干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，自动返航；
S15：位置与航向首次记录，记录无人机当前真实位置坐标信息与航向信息；
S16：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S17：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射虚拟坐标信息给无人机；所述虚拟坐标信息为：与S15中首次记录的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度模拟GPS信号；
S18：位置与航向二次记录，记录无人机航向信息；
S19：起航点计算，根据S15中首次记录的无人机真实坐标信息和航向信息，S17中发射的虚拟坐标信息，以及S18中二次记录的无人机航向信息，计算出无人机起航点位置信息。
一种飞手定位方法，包括以下步骤：
S11：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S12：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S13：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S14：自动返航干扰，干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，自动返航；
S15：位置与航向首次记录，记录无人机当前真实位置坐标信息与航向信息；
S16：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S17：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射虚拟坐标信息给无人机；所述虚拟坐标信息为：与S15中首次记录的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度模拟GPS信号；
S18：位置与航向二次记录，记录无人机航向信息；
S19：起航点计算，根据S15中首次记录的无人机真实坐标信息和航向信息，S17中发射的虚拟坐标信息，以及S18中二次记录的无人机航向信息，计算出无人机起航点位置信息。
本发明的优点在于：
(1)提供了一种简单的无人机GPS欺骗诱捕方法。
(2)在进行无人机GPS欺骗诱捕时，为增强GPS信号的欺骗性，可在发射模拟的GPS信号即GPS欺骗信号时，叠加一部分的底噪，覆盖环境真实GPS信号。
(3)GPS欺骗诱捕时，同时对无人机发射其当前位置GPS欺骗信号与GPS频段干扰信号，GPS欺骗信号大于GPS频段干扰信号，并逐渐增大两种信号至GPS频段干扰信号强度等于周边环境真实GPS信号强度；该方式适用于对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗的无人机进行GPS欺骗诱捕。
(4)提供了一种针对非法定遥控频段无人机GPS欺骗诱捕方法。
(5)提供了一种无人机飞手定位方法。
附图说明
图1为本发明的一种无人机干扰欺骗系统框图。
图2为本发明的一种无人机干扰欺骗系统框图。
图3为本发明的一种无人机飞手定位方法的流程图。
图4为本发明的一种无人机GPS欺骗诱捕方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由图1和图2所示，本发明的无人机干扰欺骗系统，包括前端设备和后端设备。
所述前端设备包括：伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元、前端网络交换机、电源模块；所述后端设备为后端计算机。其中，
伺服云台系统通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
光电视频模块通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
无线电干扰欺骗单元通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信。
所述无线电干扰欺骗单元包括：定向射频天线、软件无线电发生器；
所述无线电干扰欺骗单元用于产生并通过定向射频天线发射无人机的无线电通信干扰信号、GPS频段干扰信号和GPS欺骗信号。GPS频段干扰信号用于干扰无人机与GPS之间的通信；无线电通信干扰信号用于干扰无人机与遥控端之间的通信。
所述无线电干扰欺骗单元产生的GPS欺骗信号由后端计算机和软件无线电发生器生成；GPS欺骗信号和GPS频段干扰信号通过同一个定向射频天线发射；定向射频天线方向与光电视频模块镜头光轴方向平行。
软件无线电发生器，又称为Software Defined Radio，SDR。通俗来讲，SDR就是基于通用的硬件平台上用软件来实现各种通信模块。目前常用的软件无线电发生器有USRP、BladeRF、HackRF三种。
工业和信息化部曾于2015年发布了《工业和信息化部关于无人驾驶航空器系统频率使用事宜的通知》，该通知规定了为满足应急救灾、森林防火、环境监测、科研试验等对无人驾驶航空器系统的需求，根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》及我国频谱使用情况，规划840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz频段用于无人驾驶航空器系统。上述无线电通信干扰信号是指这三个频段以及5.8G无人机图传信号频段。由于使用840.5-845MHz、1430-1444MHz两个遥控频段的商业化无人机数量不多，故优选技术方案没有将该两个遥控频段设计进去。
光电视频模块主要包括可见光视频侦测、红外视频侦测两种。优选使用750mm级别变焦可见光镜头，和150mm级别变焦红外镜头，可以实现对微型无人机可见光3km、红外600米的探测。
伺服云台系统在光电视频侦测领域非常常见，主要有球型云台、T型云台、U型云台三种，优选采用T型云台和U型云台两种结构形式。部分伺服云台系统内部集成有商品化的硬件跟踪模块，可读取光电视频模块的画面信息，对画面中移动的无人机进行跟踪；现有也出现了软件跟踪模块，应用这种软件跟踪模块的伺服云台系统内部不集成硬件跟踪模块，通过后端计算机对视频画面的分析，计算出动目标运动方向，控制伺服云台系统始终指向动目标。硬件跟踪模块相应迅速，延时低，在无人机做大机动性转向时不容易跟丢，但是其依赖于图像边缘提取等算法，对于复杂背景下无人机的跟踪效果较差；软件跟踪模块通过计算机信息处理中继较多，延时较高，但是由于其可以集成基于色度空间、以及图像识别在内的诸多先进算法，在复杂背景下不容易跟丢目标。
下述的1.5G、2.4G、5.8G分别代表1.5G导航频段，2.4G遥控信号频段，5.8G无人机图传信号频段，并非代表频点。
实施例一：
如图1所示，无人机干扰欺骗系统，包括前端设备和后端设备。所述前端设备包括：伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元、前端网络交换机、电源模块；所述后端设备为后端计算机。其中，
伺服云台系统通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
光电视频模块通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
无线电干扰欺骗单元通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信。
所述无线电干扰欺骗单元包括：干扰开关控制器、1.5G无线电干扰模块、2.4G无线电干扰模块、5.8G无线电干扰模块、软件无线电发生器、1.5G射频功放模块、功分器、1.5G定向射频天线、2.4G定向射频天线、5.8G定向射频天线。
其中，
所述无线电干扰欺骗单元的无线电通信干扰信号和GPS频段干扰信号的生成部分，由连接于前端网络交换机后的干扰开关控制器、分别连接于干扰开关控制器后的1.5G无线电干扰模块、2.4G无线电干扰模块、5.8G无线电干扰模块组成。其中，1.5G无线电干扰模块生成GPS频段干扰信号；2.4G无线电干扰模块和5.8G无线电干扰模块组成生成无线电通信干扰信号；
所述无线电干扰欺骗单元的GPS欺骗信号生成部分，由连接于前端网络交换机后的软件无线电发生器、连接于软件无线电发生器后的1.5G射频功放模块组成。
1.5G射频功放模块和1.5G无线电干扰模块通过功分器连接至1.5G定向射频天线。
2.4G无线电干扰模块和5.8G无线电干扰模块后分别接各自对应频段的定向射频天线，即分别连接2.4G定向射频天线和5.8G定向射频天线。
实施例一的无人机干扰欺骗系统的方案的优点在于1.5G、2.4G、5.8G无线电干扰模块在市面上皆有成熟货架产品，能以较低的成本实现较好的无人机干扰欺骗效果。
实施例二：
如图2所示，无人机干扰欺骗系统，包括前端设备和后端设备。所述前端设备包括：伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元、前端网络交换机、电源模块；所述后端设备为后端计算机。其中，
伺服云台系统通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
光电视频模块通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信；
无线电干扰欺骗单元通过前端网络交换机与后端计算机进行数据通信。
所述无线电干扰欺骗单元包括：软件无线电发生器、1.5G射频功放模块、低频功放模块、高频功放模块、1.5G定向射频天线、低频超宽定向射频天线、高频超宽定向射频天线。所述无线电干扰欺骗单元生成的干扰信号分为低频干扰信号和高频干扰信号。其中，
低频干扰信号经连接于前端网络交换机后的软件无线电发生器产生，送至低频功放模块放大，经低频超宽定向射频天线发射；
高频干扰信号经连接于前端网络交换机后的软件无线电发生器产生，送至高频功放模块放大，经高频超宽定向射频天线发射；
所述无线电干扰欺骗单元的GPS欺骗信号和GPS频段干扰信号，先由连接于前端网络交换机后的软件无线电发生器产生，再由连接于软件无线电后的1.5G射频功放模块放大，最后由1.5G定向射频天线发射。
实施例二的无人机干扰欺骗系统的方案可针对非法改装的非法定遥控频段“黑飞”无人机，成本较高，但是能起到较好的防御效果。采用低频干扰信号和高频干扰信号两路信号是兼顾硬件成本考虑，现有软件无线电发生器生成的信号频段可覆盖30MHz-6GHz，但是如果使用一个30MHz-6GHz全频段功放和定向射频天线，工程上成本过高。
实施例三：
一种光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机，由实施例一的无人机干扰欺骗系统中的前端设备组成，即包括：伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元、前端网络交换机、电源模块。其中，伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元分别与前端网络交换机连接。无线电干扰欺骗单元包括：软件无线电发生器、1.5G射频功放模块、低频功放模块、高频功放模块、1.5G定向射频天线、低频超宽定向射频天线、高频超宽定向射频天线；无线电干扰欺骗单元中各个组成部分的连接方式参见实施例一。电源模块用于对该一体机进行供电。
伺服云台系统采用伺服直驱的U型云台结构，两U型臂间设置有镜头仓；
镜头仓内设置有可见光相机、热成像相机、激光照明器，镜头仓内的可见光相机、热成像相机、激光照明器即构成光电视频模块；
镜头仓的下部设置有无线电干扰欺骗单元主机；
镜头仓的上部设置有相应频段的定向射频天线；
无线电干扰欺骗单元主机与相应频段的定向射频天线通过馈线连接。
实施例四：
一种光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机，由实施例二的无人机干扰欺骗系统中的前端设备组成，即包括：伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元、前端网络交换机、电源模块。其中，伺服云台系统、光电视频模块、无线电干扰欺骗单元分别与前端网络交换机连接。无线电干扰欺骗单元包括：干扰开关控制器、1.5G无线电干扰模块、2.4G无线电干扰模块、5.8G无线电干扰模块、软件无线电发生器、1.5G射频功放模块、功分器、1.5G定向射频天线、2.4G定向射频天线、5.8G定向射频天线；无线电干扰欺骗单元中各个组成部分的连接方式参见实施例二。电源模块用于对该一体机进行供电。
伺服云台系统采用伺服直驱的U型云台结构，两U型臂间设置有镜头仓；
镜头仓内设置有可见光相机、热成像相机、激光照明器，镜头仓内的可见光相机、热成像相机、激光照明器即构成光电视频模块；
镜头仓的下部设置有无线电干扰欺骗单元主机；
镜头仓的上部设置有相应频段的定向射频天线；
无线电干扰欺骗单元主机与相应频段的定向射频天线通过馈线连接。
实施例五：
无人机防御系统，由外置网络交换机，终端计算机，无人机位置侦测设备，实施例三所述的光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机组成。无人机侦测设备为无人机侦测雷达、无线电频谱侦测设备，或者其二者的组合。
实施例六：
无人机防御系统，由外置网络交换机，终端计算机，无人机位置侦测设备，实施例四所述的光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机组成。无人机侦测设备为无人机侦测雷达、无线电频谱侦测设备，或者其二者的组合；且无人机位置侦测设备包括至少一台无线电频谱侦测设备。
实施例五和实施例六的无人机防御系统对于无人机进行侦测和定位，侦测和定位的方式均可选用以下几种：
一、对于无人机的侦测采用TDOA多点定位侦测，通过监测无人机的图传信息，对无人机进行定位，并将无人机位置信息发送给光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机，等待处置。
二、对于无人机的侦测采用频谱测向设备，通过监测无人机图传信息传来的方向，对无人机进行定向。多站布置的频谱测向设备，通过方向交叉计算出无人机位置信息，并发送给光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机，等待处置。
三、采用无人机侦测雷达对飞行的无人机进行侦测，并将无人机位置信息发送给上述光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机，等待处置。
实施例七：
使用实施例五所述的无人机防御系统进行飞手定位时，飞手定位方法，包括以下步骤：
S11：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，引导光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机的伺服云台控制各频段定向干扰天线指向疑似无人机目标方位；
S12：识别，通过光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机识别确实为无人机，进入下一步骤，否则终止操作；
S13：跟踪，利用来源于光电视频模块的无人机视频信息和来源于无人机位置侦测设备的侦测信息控制伺服云台，使得各频段天线始终指向无人机；
S14：自动返航干扰，通过无线电通信干扰信号干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，自动返航；
S15：位置与航向首次记录，无人机位置侦测设备记录无人机当前真实位置坐标信息与航向信息；
S16：阻断式干扰，通过无线电通信干扰信号干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，通过GPS频段干扰信号干扰无人机GPS频段，并丢失GPS卫星定位；
S17：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射与S15中所侦测的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S18：位置与航向二次记录，无人机位置侦测设备记录无人机航向信息；
S19：起航点计算，根据S15所测得的无人机真实坐标信息和航向信息，S17中所生成的无人机虚拟坐标信息，即与S15中所侦测的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度，以及根据S18中所记录无人机航向信息，计算出无人机起航点位置信息。
实施例八：
使用实施例五所述的无人机防御系统进行无人机GPS欺骗诱捕时，无人机GPS欺骗诱捕方法，包括以下步骤：
S21：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，引导光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机的伺服云台控制各频段定向干扰天线指向疑似无人机目标方位；
S22：识别，通过光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机识别确实为无人机，进入下一步骤，否则终止操作；
S23：跟踪，利用无人机视频信息和无人机位置侦测设备的侦测信息控制伺服云台，使得各频段天线始终指向无人机；
S24：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S25：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S26：无人机迫降，待无人机飞至预定地点，发射禁飞区GPS位置模拟信号或发射无人机返航点位置模拟信号给无人机，诱使其自动降落，返航点位置为起航点位置。起航点位置通过实施例七的飞手定位方法获取。
实施例九：
使用实施例五所述的无人机防御系统进行无人机GPS欺骗诱捕时，无人机GPS欺骗诱捕方法，包括以下步骤：
S31：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，引导光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机的伺服云台控制各频段定向干扰天线指向疑似无人机目标方位；
S32：识别，通过光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机识别确实为无人机，进入下一步骤，否则终止操作；
S33：跟踪，利用无人机视频信息和无人机位置侦测设备的侦测信息控制伺服云台，使得各频段天线始终指向无人机；
S34：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S35：自动返航诱骗，降低导航频段干扰功率至环境真实卫星GPS信号强度，同时发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S36：无人机迫降，待无人机飞至预定地点，发射禁飞区GPS位置模拟信号或发射无人机返航点位置模拟信号给无人机，诱使其自动降落，返航点位置为起航点位置。起航点位置通过实施例七的飞手定位方法获取。
实施例十：
使用实施例五所述的无人机防御系统进行无人机GPS欺骗诱捕时，针对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗无人机GPS欺骗方法，该方法为同时对无人机发射其当前位置GPS欺骗信号与GPS干扰信号，GPS欺骗信号大于GPS干扰信号，并逐渐增大两种信号至GPS干扰信号强度等于周边环境真实GPS信号强度。
实施例十一：
使用实施例六所述的无人机防御系统，对非法定遥控频段无人机的GPS欺骗诱捕时，实施例六所述的无人机防御系统中的无人机位置侦测设备包括至少一台无线电频谱侦测设备；
对非法定遥控频段无人机的GPS欺骗诱捕方法，包括以下步骤：
S41：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，并利用无线电频谱侦测设备嗅探疑似无人机目标的发射信号频率，引导光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机的伺服云台控制各频段定向干扰天线指向疑似无人机目标方位；
S42：识别，通过光电追踪、无线电干扰、GPS欺骗一体机识别确实为无人机，进入下一步骤，否则终止操作；
S43：跟踪，利用无人机视频信息和无人机位置侦测设备的侦测信息控制伺服云台，使得各频段天线始终指向无人机；
S44：阻断式干扰，软件无线电发生器生成所嗅探频段的扫频噪声，通过功放和天线发射出去，使无人机与遥控器失联，同时干扰GPS信号，使其丢失GPS卫星定位；
S45：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S46：无人机迫降，待无人机飞至预定地点，发射禁飞区GPS位置模拟信号或无人机返航点位置模拟信号给无人机，诱使其自动降落，返航点位置为起航点位置。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.无人机GPS欺骗诱捕方法，其特征在于，包括以下步骤：
S21：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S22：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S23：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S24：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S25：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机；
S26：无人机迫降，待无人机飞至预定地点，发射禁飞区GPS位置模拟信号或发射无人机返航点位置模拟信号给无人机，诱使其自动降落，返航点位置为起航点位置。
2.无人机GPS欺骗诱捕方法，其特征在于，将权利要求1中的S25替换为：自动返航诱骗，降低GPS频段干扰功率至环境真实卫星GPS信号强度，同时发射预诱骗飞行反方向20km以外的经纬度模拟GPS信号给无人机。
3.根据权利要求1所述的无人机GPS欺骗诱捕方法，其特征在于，针对基于GPS位置与强度记忆的反GPS诱骗无人机进行GPS欺骗诱捕时，即S25中，同时对无人机发射其当前位置GPS欺骗信号与GPS频段干扰信号，GPS欺骗信号大于GPS频段干扰信号，并逐渐增大两种信号至GPS频段干扰信号强度等于周边环境真实GPS信号强度。
4.根据权利要求1所述的无人机GPS欺骗诱捕方法，其特征在于，
针对非法定遥控频段无人机进行GPS欺骗诱捕时：
在S21中，侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置，并利用无线电频谱侦测设备嗅探疑似无人机目标的发射信号频率；
在S24中，阻断式干扰，利用软件无线电发生器生成所嗅探频段的扫频噪声，向无人机发射生成的所嗅探频段的扫频噪声，以干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，通过功放和天线发射出去，使无人机与遥控器失联；同时，向无人机发射GPS频段干扰信号，使无人机丢失GPS卫星定位。
5.根据权利要求1或2所述的无人机GPS欺骗诱捕方法，其特征在于，S26中，所述起航点位置的通过飞手定位获取，且飞手定位方法，包括以下步骤：
S11：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S12：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S13：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S14：自动返航干扰，干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，自动返航；
S15：位置与航向首次记录，记录无人机当前真实位置坐标信息与航向信息；
S16：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S17：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射虚拟坐标信息给无人机；所述虚拟坐标信息为：与S15中首次记录的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度模拟GPS信号；
S18：位置与航向二次记录，记录无人机航向信息；
S19：起航点计算，根据S15中首次记录的无人机真实坐标信息和航向信息，S17中发射的虚拟坐标信息，以及S18中二次记录的无人机航向信息，计算出无人机起航点位置信息。
6.一种飞手定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11：侦测，利用无人机位置侦测设备探测疑似无人机目标的位置；
S12：识别，识别确实为无人机后，进入下一步骤，否则终止操作；
S13：跟踪，对无人机目标的位置进行跟踪；
S14：自动返航干扰，干扰无人机通信频段，使无人机与遥控器失联，自动返航；
S15：位置与航向首次记录，记录无人机当前真实位置坐标信息与航向信息；
S16：阻断式干扰，干扰无人机通信频段与GPS频段，使无人机与遥控器失联，并丢失GPS卫星定位；
S17：自动返航诱骗，关闭GPS频段干扰，同时，发射虚拟坐标信息给无人机；所述虚拟坐标信息为：与S15中首次记录的无人机飞行航向非同向距离无人机5km以外的经纬度模拟GPS信号；
S18：位置与航向二次记录，记录无人机航向信息；
S19：起航点计算，根据S15中首次记录的无人机真实坐标信息和航向信息，S17中发射的虚拟坐标信息，以及S18中二次记录的无人机航向信息，计算出无人机起航点位置信息。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910796179.9A CN110673626B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 无人机gps欺骗诱捕方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910796179.9A CN110673626B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 无人机gps欺骗诱捕方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110673626A true CN110673626A (zh) | 2020-01-10 |
| CN110673626B CN110673626B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=69075618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910796179.9A Active CN110673626B (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 无人机gps欺骗诱捕方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110673626B (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111708049A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-25 | 河南天安润信信息技术有限公司 | 一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法 |
| CN111707141A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-25 | 河南天安润信信息技术有限公司 | 一种对无人机遥控信号的反制方法 |
| CN111736180A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-02 | 北京航空航天大学 | 一种准生成式无人机诱导方法及系统 |
| CN111866456A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 张恩宇 | 一种无人机追踪反制方法及装置 |
| CN112511976A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-03-16 | 上海特金信息科技有限公司 | 定位无人机控制端的处理方法、装置、设备与介质 |
| CN112564849A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 国网辽宁省电力有限公司营口供电公司 | 一种多型号无人机的识别及诱捕方法 |
| CN112763976A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-05-07 | 理工全盛(北京)科技有限公司 | 一种黑飞无人机飞手定位系统及方法 |
| CN112902756A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-06-04 | 成都汇蓉国科微系统技术有限公司 | 一种基于低空拒止系统的低慢小飞行目标指定点诱骗方法 |
| CN113357966A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 浙江瑞通电子科技有限公司 | 车载式侦测欺骗压制反无人机设备及其方法 |
| CN114550436A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-27 | 西南技术物理研究所 | 一种基于车载系统的遥控信号交叉定位方法 |
| CN115096141A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-23 | 北京锐士装备科技有限公司 | 一种平台化无人机反制方法及系统 |
| CN117470029A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 陕西山利科技发展有限责任公司 | 基于精确目标位置引导的无人机驱离方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842683A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-10 | 南京博驰光电科技有限公司 | 一种无人机综合防御系统及方法 |
| CN205679761U (zh) * | 2016-05-27 | 2016-11-09 | 南京博驰光电科技有限公司 | 一种无人机综合防御系统 |
| CN106569511A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 北京无线电测量研究所 | 基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法 |
| CN206235739U (zh) * | 2016-10-31 | 2017-06-09 | 成都老鹰信息技术有限公司 | 一种gps干扰欺骗系统 |
| CN107328306A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-11-07 | 北京东远润兴科技有限公司 | 一种低慢小飞行设备反制装置及其方法 |
| CN107560503A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于卫星导航欺骗信号的无人机诱捕方法 |
| CN207706166U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-08-07 | 桂林电子科技大学 | 一种诱骗黑飞无人机导航系统的接收电路 |
| CN109297497A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-01 | 中国船舶重工集团公司第七0九研究所 | 对无人机操控者溯源的方法及系统 |
| WO2019023831A1 (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种干扰无人机的控制方法、设备和干扰系统 |
| CN109581424A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种低慢小目标导航欺骗装置和方法 |
| CN110058266A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-26 | 桂林电子科技大学 | 一种黑飞无人机定点诱导欺骗系统及方法 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201910796179.9A patent/CN110673626B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842683A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-08-10 | 南京博驰光电科技有限公司 | 一种无人机综合防御系统及方法 |
| CN205679761U (zh) * | 2016-05-27 | 2016-11-09 | 南京博驰光电科技有限公司 | 一种无人机综合防御系统 |
| CN206235739U (zh) * | 2016-10-31 | 2017-06-09 | 成都老鹰信息技术有限公司 | 一种gps干扰欺骗系统 |
| CN106569511A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 北京无线电测量研究所 | 基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法 |
| CN107328306A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-11-07 | 北京东远润兴科技有限公司 | 一种低慢小飞行设备反制装置及其方法 |
| WO2019023831A1 (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种干扰无人机的控制方法、设备和干扰系统 |
| CN107560503A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-09 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于卫星导航欺骗信号的无人机诱捕方法 |
| CN207706166U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-08-07 | 桂林电子科技大学 | 一种诱骗黑飞无人机导航系统的接收电路 |
| CN109297497A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-01 | 中国船舶重工集团公司第七0九研究所 | 对无人机操控者溯源的方法及系统 |
| CN109581424A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-05 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种低慢小目标导航欺骗装置和方法 |
| CN110058266A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-26 | 桂林电子科技大学 | 一种黑飞无人机定点诱导欺骗系统及方法 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111736180A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-02 | 北京航空航天大学 | 一种准生成式无人机诱导方法及系统 |
| CN111736180B (zh) * | 2020-06-24 | 2022-07-12 | 北京航空航天大学 | 一种准生成式无人机诱导方法及系统 |
| CN111708049A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-25 | 河南天安润信信息技术有限公司 | 一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法 |
| CN111707141A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-25 | 河南天安润信信息技术有限公司 | 一种对无人机遥控信号的反制方法 |
| CN111866456A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-30 | 张恩宇 | 一种无人机追踪反制方法及装置 |
| CN111866456B (zh) * | 2020-07-13 | 2022-04-12 | 张恩宇 | 一种无人机追踪反制方法及装置 |
| CN112564849A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 国网辽宁省电力有限公司营口供电公司 | 一种多型号无人机的识别及诱捕方法 |
| CN112902756A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-06-04 | 成都汇蓉国科微系统技术有限公司 | 一种基于低空拒止系统的低慢小飞行目标指定点诱骗方法 |
| CN112511976B (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-18 | 海南金林低空安全有限责任公司 | 定位无人机控制端的处理方法、装置、设备与介质 |
| CN112511976A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-03-16 | 上海特金信息科技有限公司 | 定位无人机控制端的处理方法、装置、设备与介质 |
| CN112763976B (zh) * | 2021-04-07 | 2021-08-03 | 理工全盛(北京)科技有限公司 | 一种黑飞无人机飞手定位系统及方法 |
| CN112763976A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-05-07 | 理工全盛(北京)科技有限公司 | 一种黑飞无人机飞手定位系统及方法 |
| CN113357966A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-07 | 浙江瑞通电子科技有限公司 | 车载式侦测欺骗压制反无人机设备及其方法 |
| CN113357966B (zh) * | 2021-06-18 | 2023-01-03 | 浙江瑞通电子科技有限公司 | 车载式侦测欺骗压制反无人机设备及其方法 |
| CN114550436A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-27 | 西南技术物理研究所 | 一种基于车载系统的遥控信号交叉定位方法 |
| CN115096141A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-23 | 北京锐士装备科技有限公司 | 一种平台化无人机反制方法及系统 |
| CN115096141B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-09-22 | 北京锐士装备科技有限公司 | 一种平台化无人机反制方法及系统 |
| CN117470029A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 陕西山利科技发展有限责任公司 | 基于精确目标位置引导的无人机驱离方法 |
| CN117470029B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-12 | 陕西山利科技发展有限责任公司 | 基于精确目标位置引导的无人机驱离方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110673626B (zh) | 2024-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110673626A (zh) | 无人机gps欺骗诱捕方法 | |
| CN110719136B (zh) | 无人机防御系统 | |
| US11488385B2 (en) | Identifying, tracking, and disrupting unmanned aerial vehicles | |
| Nguyen et al. | Investigating cost-effective RF-based detection of drones | |
| CN112797846A (zh) | 一种无人机防控方法及系统 | |
| CN205679761U (zh) | 一种无人机综合防御系统 | |
| CN106569511A (zh) | 基于电磁干扰的无人机诱捕拦截系统及诱捕拦截方法 | |
| CN112902756A (zh) | 一种基于低空拒止系统的低慢小飞行目标指定点诱骗方法 | |
| CN108333584A (zh) | 一种低空小目标远距离无人机探测系统及探测方法 | |
| Humphreys | Statement on the security threat posed by unmanned aerial systems and possible countermeasures | |
| US20240015267A1 (en) | Systems, methods, apparatuses, and devices for radar-based identifying, tracking, and managing of unmanned aerial vehicles | |
| CN109085573A (zh) | 车载无人机管控系统及方法 | |
| CN111934813A (zh) | 一种无人机侦测反制装备综合系统 | |
| CN105842683A (zh) | 一种无人机综合防御系统及方法 | |
| US20190020404A1 (en) | Utilization of National Cellular Infrastructure for UAV Command and Control | |
| CN106878666A (zh) | 基于监控摄像机来查找目标对象的方法、装置和系统 | |
| CN111930087B (zh) | 一种敏捷型低空拒止系统综合控制方法 | |
| CN112068111A (zh) | 一种基于多传感器信息融合的无人机目标侦测方法 | |
| CN107328306A (zh) | 一种低慢小飞行设备反制装置及其方法 | |
| US11233978B1 (en) | Identifying, tracking, and disrupting unmanned aerial vehicles | |
| CN110487119A (zh) | 一种集成于智慧警务车的无人机击落系统和击落方法 | |
| CN108225111B (zh) | 一种分布式反无人机系统和干扰拦截无人机的方法 | |
| CN112000133B (zh) | 低空飞行器/飞手的识别系统、反制系统及识别方法 | |
| CN113220010A (zh) | 一种无人机智能防控系统 | |
| CN117553628B (zh) | 一种无人机群反制技术效能评估系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |