CN111026152A - 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法 - Google Patents

一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111026152A
CN111026152A CN201911202675.3A CN201911202675A CN111026152A CN 111026152 A CN111026152 A CN 111026152A CN 201911202675 A CN201911202675 A CN 201911202675A CN 111026152 A CN111026152 A CN 111026152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerial vehicle
unmanned aerial
flight
track
destination
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
Application number
CN201911202675.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111026152B (zh
Inventor
王腾
洪诗聘
刘璞
付晶晶
刘路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Original Assignee
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI filed Critical Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority to CN201911202675.3A priority Critical patent/CN111026152B/zh
Publication of CN111026152A publication Critical patent/CN111026152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111026152B publication Critical patent/CN111026152B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明提出一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法，包括主控装置、导航诱骗信号生成和发射装置、位置测量装置和遥控信号干扰装置，迫使无人机处于自主飞行状态，生成定点导航欺骗干扰信号并发射给无人机，迫使无人机受到欺骗后改变飞行角度，计算无人机自主飞行的目的地坐标并根据无人机当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差判断是否按当前轨迹继续飞行，若否，则规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹，使无人机受到诱骗后尽可能地沿预期飞行轨迹飞行，直到无人机迫降。本发明能够解决现有技术中无法根据无人机的飞行轨迹来动态调整诱骗信号参数而造成无人机失控的问题。

Description

一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法
技术领域
本发明涉及一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法，属于”低慢小”无人机防御、导航战技术领域。
背景技术
随着无人机技术的迅猛发展以及应用的普及，与之相关的各类安全事故、违法犯罪活动层出不穷。目前，常见的无人机防御管控方法有柔性网捕、激光拦截、微波毁伤以及射频压制等方式，其中射频压制由于作用距离远、手段温和以及布防灵活等优势获得了广泛的应用。然而，上述方式多为被动的驱离式、毁伤式防御处置手段，难以实现无人机飞行轨迹、迫降区域的主动管控，极易造成防护区域的附带损伤，产生难以估量的负面影响，同时也错失了利用无人机进行违法犯罪举证的重要机遇。
导航诱骗是指将卫星导航信号模拟器生成的虚假卫星导航信号注入至卫星接收机，并通过调整信号伪距、伪距率参数来篡改接收机定位信息的技术。在自主飞行状态下，带有卫星接收机的无人机将会依据卫星导航系统实时反馈的当前位置信息来对无人机的航向、速度、加速度等状态信息进行修正，防止无人机偏离预设的飞行路线。那么，通过导航诱骗有望将无人机诱骗至期望的飞行轨迹。
现有的导航诱骗干扰技术只是简单的播发定位在某个固定位置或某一段固定轨迹的诱骗信号，无法根据无人机的飞行轨迹来动态调整诱骗信号参数，极易造成无人机失控。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法，解决现有技术中无法根据无人机的飞行轨迹来动态调整诱骗信号参数而造成无人机失控的问题。
本发明的技术解决方案：
根据本发明的一方面，一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，包括主控装置、导航诱骗信号生成和发射装置、位置测量装置和遥控信号干扰装置；
所述的主控装置用于无人机飞行目的地计算、轨迹规划和偏航角计算，用于控制遥控信号干扰装置、位置测量装置以及导航诱骗信号生成和发射装置；
所述的遥控信号干扰装置用于阻断无人机的遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，摆脱人为操作；
所述的位置测量装置将无人机的轨迹、速度、加速度信息周期性地传递给主控装置；
所述的导航诱骗信号生成和发射装置用于导航诱骗信号，并发射给无人机，使无人机受到欺骗后能够改变航向，沿主控装置规划的预期飞行轨迹飞行；
所述的主控装置在每次诱骗任务开始时首先控制导航诱骗信号生成和发射装置对无人机进行定点欺骗，然后根据无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
所述的主控装置周期性地根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后期望到达的目的地规划无人机预期飞行轨迹，同时计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与规划预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的角度偏差门限值进行比较，判断是否需要进行虚假飞行轨迹规划；
所述的主控装置根据计算得到的无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及偏航角偏差判断结果来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹，并将规划得到的虚假飞行轨迹传送给导航诱骗信号生成和发射装置。
进一步的，所述的偏航角偏差判断标准为：若小于角度偏差门限值，则判断为无人机按当前飞行轨迹继续飞行；若大于角度偏差门限值，则判断为进行虚假飞行轨迹规划。
进一步的，所述的偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值应根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择；门限值越小，则无人机会越精准的到达诱骗目的地，无人机改变航向的次数越多，消耗的系统硬件资源也越多，门限值越大，则相反。
进一步的，所述的主控装置轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间，轨迹规划周期越短，越有利于及时调整无人机飞行轨迹，从而缩小最终迫降点距离诱骗目的地的距离，消耗的系统硬件资源也越多，周期越长，则相反。
根据本发明的另一方面，一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，步骤如下：
步骤一，利用遥控信号干扰设备阻断无人机遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，对无人机自主飞行的轨迹、速度、加速度信息进行测量；
步骤二，生成与无人机当前时刻真实位置水平面坐标不同的定点导航欺骗干扰信号并发射给无人机，迫使无人机受到欺骗后改变飞行角度；
步骤三，利用无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
步骤四，根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后最终要到达的目的地规划一条无人机预期飞行轨迹，计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的门限值进行比较，若大于门限值，执行步骤五、六，若小于门限值，则跳过步骤五、六，并按当前轨迹继续飞行；
步骤五，根据无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹；
步骤六，生成一段能够模拟步骤五规划的虚假飞行轨迹的导航诱骗信号，发射给无人机，使无人机受到诱骗后尽可能地沿预期飞行轨迹飞行；
步骤七，以轨迹规划周期重复执行步骤四、五、六，直至无人机迫降。
进一步的，所述的偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择；门限值越小，则无人机会越精准的到达诱骗目的地，无人机改变航向的次数越多，消耗的系统硬件资源也越多，门限值越大，则相反。
进一步的，所述的轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间，轨迹规划周期越短，越有利于及时调整无人机飞行轨迹，从而缩小最终迫降点距离诱骗目的地的距离，消耗的系统硬件资源也越多，周期越长，则相反。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明首先通过对无人机进行定点导航诱骗来预测无人机的飞行目的地，根据无人机的飞行目的地来精确规划无人机的预期飞行轨迹以及用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹；同时在诱骗过程中，不断根据无人机实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间偏差来调整规划飞行轨迹，实现诱骗信号参数调整过程与无人机轨迹规划及控制过程的深度耦合，诱使无人机沿预期轨迹稳定飞行，从而将无人机诱骗至指定地点实施捕获或者迫降，有效避免无人机处置过程中的附带损伤，降低无人机处置成本。
附图说明
图1为本发明无人机导航诱骗装置示意图；
图2为本发明无人机导航诱骗方法示意图；
图3为本发明飞行目的地点预测示意图；
图4为本发明诱骗轨迹规划示意图；
图5为本发明偏航角偏差门限值选取示意图
具体实施方式
下面结合具体实例及附图对本发明进行详细说明。
如图1所示，根据本发明的一方面，一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，包括主控装置、导航诱骗信号生成和发射装置、位置测量装置和遥控信号干扰装置；
主控装置用于无人机飞行目的地计算、轨迹规划和偏航角计算，用于控制遥控信号干扰装置、位置测量装置以及导航诱骗信号生成和发射装置；
遥控信号干扰装置用于阻断无人机的遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，摆脱人为操作；
位置测量装置将无人机的轨迹、速度、加速度信息周期性地传递给主控装置；
导航诱骗信号生成和发射装置用于生成GPS、GLONASS、北斗等常用频点的导航诱骗信号，并发射给无人机，使无人机受到欺骗后能够改变航向，沿主控装置规划的预期飞行轨迹飞行；
主控装置在每次诱骗任务开始时首先控制导航诱骗信号生成和发射装置对无人机进行定点欺骗，然后根据无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
主控装置周期性地根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后期望到达的目的地规划无人机预期飞行轨迹，同时计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与规划预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的角度偏差门限值进行比较，判断是否需要进行虚假飞行轨迹规划；
主控装置根据计算得到的无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及偏航角偏差判断结果来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹，并将规划得到的虚假飞行轨迹传送给导航诱骗信号生成和发射装置；
进一步的在一个实例中，偏航角偏差判断标准为：若小于角度偏差门限值，则判断为无人机按当前飞行轨迹继续飞行；若大于角度偏差门限值，则判断为进行虚假飞行轨迹规划。
进一步的在一个实例中，偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值应根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择；门限值越小，则无人机会越精准的到达诱骗目的地，无人机改变航向的次数越多，消耗的系统硬件资源也越多，门限值越大，则相反。
进一步的在一个实例中，主控装置轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间，轨迹规划周期越短，越有利于及时调整无人机飞行轨迹，从而缩小最终迫降点距离诱骗目的地的距离，消耗的系统硬件资源也越多，周期越长，则相反。
如图2所示，一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，步骤如下：
步骤一，利用遥控信号干扰设备阻断无人机遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，对无人机自主飞行的轨迹、速度、加速度信息进行测量；
步骤二，生成与无人机当前时刻真实位置水平面坐标不同的定点导航欺骗干扰信号并发射给无人机，迫使无人机受到欺骗后改变飞行角度；
步骤三，利用无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
步骤四，根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后最终要到达的目的地规划一条无人机预期飞行轨迹，计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的门限值进行比较，若大于门限值，执行步骤五、六，若小于门限值，则跳过步骤五、六，并按当前轨迹继续飞行，判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值应根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择；门限值越小，则无人机会越精准的到达诱骗目的地，无人机改变航向的次数越多，消耗的系统硬件资源也越多，门限值越大，则相反；
步骤五，根据无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及步骤四计算得到的无人机实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹；
步骤六，生成一段能够模拟步骤五规划的虚假飞行轨迹的导航诱骗信号，发射给无人机，使无人机受到诱骗后尽可能地沿预期飞行轨迹飞行；
步骤七，以轨迹规划周期重复执行步骤四、五、六，直至无人机迫降，轨迹规划周期最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间，轨迹规划周期越短，越有利于及时调整无人机飞行轨迹，从而缩小最终迫降点距离诱骗目的地的距离，消耗的系统硬件资源也越多，周期越长，则相反。
进一步的在一个实例中，偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值应根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择；门限值越小，则无人机会越精准的到达诱骗目的地，无人机改变航向的次数越多，消耗的系统硬件资源也越多，门限值越大，则相反。
进一步的在一个实例中，轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间，轨迹规划周期越短，越有利于及时调整无人机飞行轨迹，从而缩小最终迫降点距离诱骗目的地的距离，消耗的系统硬件资源也越多，周期越长，则相反。
在一个具体实施例中，一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，步骤如下：
步骤一，如图3所示，在坐标为(xa,ya)的位置A处利用遥控信号干扰设备阻断无人机遥控信号，迫使无人机沿
Figure BDA0002296252340000081
自主导航飞行，其中H为无人机飞行目标点，坐标为(xh,yh)，对无人机自主飞行的轨迹、速度、加速度信息进行测量；
步骤二，无人机飞行至B点时，向无人机发射定位在As点的定点欺骗干扰信号，其中As点坐标(xas,yas)，无人机受到诱骗后误认为当前位置为As，因此重新规划飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000082
但无人机实际上将沿
Figure BDA0002296252340000083
飞行；
步骤三，由于
Figure BDA0002296252340000084
是
Figure BDA0002296252340000085
在水平面平移后产生，因此
Figure BDA0002296252340000086
和
Figure BDA0002296252340000087
是平行的，并且tanα1＝(xh-xa)/(yh-ya)，tanα2＝(xh-xas)/(yh-yas)，联立tanα1以及tanα2的表达式就可以得到公式所示的目的地H的坐标表达式：
Figure BDA0002296252340000091
根据公式，就可以利用A点的坐标(xa,ya)、无人机受干扰前的飞行角度α1、受干扰后的飞行角度α2以及定点诱骗坐标(xas,yas)对飞行目的地坐标(xh,yh)进行计算，本例中假设测量得到的角度信息α1以及α2不存在误差，那么计算得到的飞行目的地坐标与真实目的地坐标是相同的，但实际中无人机探测设备存在探测误差，探测角度α1和α2误差越大，测量得到的目的地坐标与真实坐标点(xh,yh)之间的距离也就越大，实际中可以采用多次测量求平均的方法来降低飞行目的地坐标估计误差；
步骤四，如图4所示，根据无人机当前位置C2点坐标、飞行速度、飞行加速度以及诱骗后最终要到达的目的地S规划一条无人机预期飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000092
计算无人机当前实际飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000093
的偏航角与预期飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000094
偏航角之间的角度偏差，并与设定的门限值进行比较，本例中将规划周期假定为探测系统的更新周期1s,无人机自主飞行速度为10m/s，规定无人机一个规划周期内偏离预期飞行轨迹不能超过1m，如图5所示，因此角度偏差的门限值设定为arcsin[1m/(1s*10m/s)]≈5°，图4所示
Figure BDA0002296252340000095
与
Figure BDA0002296252340000096
的偏航角偏差大于门限值5°，因此继续执行步骤五、六；
步骤五，根据无人机自主飞行目的地坐标(xh,yh)、无人机预期飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000097
来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000098
由于
Figure BDA0002296252340000099
因此虚假飞行轨迹起点Cs点的坐标(xcs,ycs)通过公式(2)计算可得：
Figure BDA00022962523400000910
轨迹
Figure BDA00022962523400000911
中其他的点则需要按照无人机的飞行动态计算，计算公式如下：
Figure BDA0002296252340000101
其中n表示无人机虚假飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000102
的第n个点，n≥0且为整数，(x0,y0)＝(xcs,ycs)，(xn,yn)为当前时刻的坐标，(xn+1,yn+1)为相隔Δt的下一时刻的坐标，vx、vy为无人机自主飞行速度在x轴和y轴上的分量，ax、ay为无人机自主飞行加速度在x轴和y轴上的分量，Δt为无人机飞控系统的执行频率。
步骤六，生成一段能够模拟步骤五规划的虚假飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000103
的导航诱骗信号，发射给无人机，使无人机受到诱骗后沿预期飞行轨迹
Figure BDA0002296252340000104
飞行；
步骤七，以探测系统的更新周期1s为周期重复执行步骤四、五、六，在本例中，H点坐标估计不存在误差，因此无人机能够稳定地沿轨迹
Figure BDA0002296252340000105
飞行，并能够迫降至S点，实际中由于探测误差、无人机定位误差以及风速等因素的影响，无人机飞行过程中会偏离预期飞行轨迹，可通过重复执行步骤四、五、六来对无人机飞行轨迹进行修正，从而使无人机最终到达S点。
本发明通过对无人机定点干扰，计算无人机飞行目的地，确定诱骗目的地后，动态规划无人机的轨迹，通过对无人机位置与轨迹的测偏距与门限值的对比，来判断是否进行轨迹的重新规划，并重新发送导航诱骗信号，实现导航诱骗信号的参数调整过程与无人机的轨迹规划及控制过程深度耦合，诱使无人机沿指定诱骗轨迹稳定飞行，从而将无人机诱骗至指定地点实施捕获或者迫降，能够有效避免无人机处置过程中的附带损伤，降低无人机处置成本。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (7)

1.一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，其特征在于：包括主控装置、导航诱骗信号生成和发射装置、位置测量装置和遥控信号干扰装置；
所述的主控装置用于无人机飞行目的地计算、轨迹规划和偏航角计算，用于控制遥控信号干扰装置、位置测量装置以及导航诱骗信号生成和发射装置；
所述的遥控信号干扰装置用于阻断无人机的遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，摆脱人为操作；
所述的位置测量装置将无人机的轨迹、速度、加速度信息周期性地传递给主控装置；
所述的导航诱骗信号生成和发射装置用于生成导航诱骗信号，并发射给无人机，使无人机受到欺骗后能够改变航向，沿主控装置规划的预期飞行轨迹飞行；
所述的主控装置在每次诱骗任务开始时首先控制导航诱骗信号生成和发射装置对无人机进行定点欺骗，然后根据无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
所述的主控装置周期性地根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后期望到达的目的地规划无人机预期飞行轨迹，同时计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与规划预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的角度偏差门限值进行比较，判断是否需要进行虚假飞行轨迹规划；
所述的主控装置根据计算得到的无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及偏航角偏差判断结果来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹，并将规划得到的虚假飞行轨迹传送给导航诱骗信号生成和发射装置。
2.根据权利要求1所述的基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，其特征在于，所述的偏航角偏差判断标准为：若小于角度偏差门限值，则判断为无人机按当前飞行轨迹继续飞行；若大于角度偏差门限值，则判断为进行虚假飞行轨迹规划。
3.根据权利要求1或2所述的基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，其特征在于，所述的偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值应根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择。
4.根据权利要求3所述的基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置，其特征在于：所述的主控装置轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间。
5.一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
步骤一，利用遥控信号干扰设备阻断无人机遥控信号，迫使无人机处于自主飞行状态，对无人机自主飞行的轨迹、速度、加速度信息进行测量；
步骤二，生成与无人机当前时刻真实位置水平面坐标不同的定点导航欺骗干扰信号并发射给无人机，迫使无人机受到欺骗后改变飞行角度；
步骤三，利用无人机受欺骗前的飞行位置、飞行角度、受欺骗后的飞行角度以及定点欺骗干扰坐标计算无人机自主飞行的目的地坐标；
步骤四，根据无人机当前位置、速度、加速度以及诱骗后最终要到达的目的地规划一条无人机预期飞行轨迹，计算无人机当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差，并与设定的门限值进行比较，若大于门限值，执行步骤五、六，若小于门限值，则跳过步骤五、六，并按当前轨迹继续飞行；
步骤五，根据无人机自主飞行目的地坐标、无人机预期飞行轨迹以及当前实际飞行轨迹偏航角与预期飞行轨迹偏航角之间的偏差来规划用于诱骗无人机的虚假飞行轨迹；
步骤六，生成一段能够模拟步骤五规划的虚假飞行轨迹的导航诱骗信号，发射给无人机，使无人机受到诱骗后尽可能地沿预期飞行轨迹飞行；
步骤七，以轨迹规划周期重复执行步骤四、五、六，直至无人机迫降。
6.根据权利要求5所述的基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，其特征在于：所述的偏航角偏差判段门限的取值区间为(-90°,90°)，门限的取值根据系统硬件资源、所期望的无人机最终迫降点与诱骗期望目的地之间的距离以及预期飞行规划周期等因素合力选择。
7.根据权利要求5和6中任一个所述的基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗方法，其特征在于：所述的轨迹规划周期取值范围为：最小值为位置测量装置的无人机实际位置更新周期，最大值为无人机全程飞行时间。
CN201911202675.3A 2019-11-29 2019-11-29 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法 Active CN111026152B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911202675.3A CN111026152B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911202675.3A CN111026152B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111026152A true CN111026152A (zh) 2020-04-17
CN111026152B CN111026152B (zh) 2023-05-12

Family

ID=70207241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911202675.3A Active CN111026152B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111026152B (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111381604A (zh) * 2020-04-30 2020-07-07 北京无线电计量测试研究所 用于拦截自主飞行低慢小目标的欺骗轨迹生成方法及系统
CN111650620A (zh) * 2020-05-29 2020-09-11 电子科技大学 一种基于gps导航的轨迹欺骗方法
CN111739349A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 北京环境特性研究所 一种用于石油石化领域的无人机综合管控系统
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
CN111968412A (zh) * 2020-08-24 2020-11-20 福建工程学院 基于空间gnss位置更新及引导方法及其系统
CN112596079A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 四川九洲电器集团有限责任公司 一种目标飞行器的导航闭环欺骗方法及系统
CN113138399A (zh) * 2021-04-22 2021-07-20 中国人民解放军国防科技大学 一种基于机器学习的无人机航迹跟踪识别方法
CN113740884A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 低慢小无人飞行器目标诱骗干扰效果评估方法
CN114370789A (zh) * 2021-12-21 2022-04-19 上海交通大学 无人系统自主监测与诱捕安防系统及方法
CN114594797A (zh) * 2022-03-15 2022-06-07 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 高压线防护区无人机驱离方法、装置、终端及存储介质
CN114624740A (zh) * 2022-05-16 2022-06-14 湖南跨线桥航天科技有限公司 一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置
CN114740497A (zh) * 2022-03-14 2022-07-12 中国电子科技集团公司第二十研究所 基于ukf多源融合探测的无人机欺骗方法
CN114963879A (zh) * 2022-05-20 2022-08-30 中国电子科技集团公司电子科学研究院 无人机综合反制系统及综合反制方法
CN115079721A (zh) * 2022-05-31 2022-09-20 西北工业大学 一种基于诱骗-突防策略的飞行器协同弹道规划系统和方法
CN117240399A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 西安千将云信息科技有限公司 一种导航诱骗信号处理方法及装置、存储介质、电子设备
CN118050751A (zh) * 2024-04-15 2024-05-17 江西鉴真防务技术有限公司 一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统
CN118091644A (zh) * 2023-12-14 2024-05-28 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 一种无人机导航欺骗方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106353775A (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 华东师范大学 一种基于卫星导航系统的移动设备俘获方法
US9847033B1 (en) * 2015-09-25 2017-12-19 Amazon Technologies, Inc. Communication of navigation data spoofing between unmanned vehicles
CN107607965A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 桂林电子科技大学 一种黑飞无人机导航诱骗系统及方法
CN108227730A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 比亚迪股份有限公司 为无人机规划飞行路线的方法和装置
CN108444336A (zh) * 2018-02-11 2018-08-24 西安研硕信息技术有限公司 基于gnss模拟信号的无人机诱捕方法
CN108496135A (zh) * 2017-07-31 2018-09-04 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9847033B1 (en) * 2015-09-25 2017-12-19 Amazon Technologies, Inc. Communication of navigation data spoofing between unmanned vehicles
CN106353775A (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 华东师范大学 一种基于卫星导航系统的移动设备俘获方法
CN108227730A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 比亚迪股份有限公司 为无人机规划飞行路线的方法和装置
CN108496135A (zh) * 2017-07-31 2018-09-04 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
CN107607965A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 桂林电子科技大学 一种黑飞无人机导航诱骗系统及方法
CN108444336A (zh) * 2018-02-11 2018-08-24 西安研硕信息技术有限公司 基于gnss模拟信号的无人机诱捕方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
戴博文等: "无人机GPS欺骗干扰方法及诱导模型的研究", 《通信技术》 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111381604A (zh) * 2020-04-30 2020-07-07 北京无线电计量测试研究所 用于拦截自主飞行低慢小目标的欺骗轨迹生成方法及系统
CN111650620A (zh) * 2020-05-29 2020-09-11 电子科技大学 一种基于gps导航的轨迹欺骗方法
CN111650620B (zh) * 2020-05-29 2023-04-18 电子科技大学 一种基于gps导航的轨迹欺骗方法
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
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
CN111739349A (zh) * 2020-07-28 2020-10-02 北京环境特性研究所 一种用于石油石化领域的无人机综合管控系统
CN111968412A (zh) * 2020-08-24 2020-11-20 福建工程学院 基于空间gnss位置更新及引导方法及其系统
CN111968412B (zh) * 2020-08-24 2022-08-30 福建工程学院 基于空间gnss位置更新及引导方法及其系统
CN112596079A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 四川九洲电器集团有限责任公司 一种目标飞行器的导航闭环欺骗方法及系统
CN112596079B (zh) * 2020-12-22 2022-02-01 四川九洲电器集团有限责任公司 一种目标飞行器的导航闭环欺骗方法及系统
CN113138399B (zh) * 2021-04-22 2023-09-22 湖南省导航仪器工程研究中心有限公司 一种基于机器学习的无人机航迹跟踪识别方法
CN113138399A (zh) * 2021-04-22 2021-07-20 中国人民解放军国防科技大学 一种基于机器学习的无人机航迹跟踪识别方法
CN113740884A (zh) * 2021-09-08 2021-12-03 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 低慢小无人飞行器目标诱骗干扰效果评估方法
CN114370789A (zh) * 2021-12-21 2022-04-19 上海交通大学 无人系统自主监测与诱捕安防系统及方法
CN114740497A (zh) * 2022-03-14 2022-07-12 中国电子科技集团公司第二十研究所 基于ukf多源融合探测的无人机欺骗方法
CN114740497B (zh) * 2022-03-14 2024-05-14 中国电子科技集团公司第二十研究所 基于ukf多源融合探测的无人机欺骗方法
CN114594797A (zh) * 2022-03-15 2022-06-07 国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 高压线防护区无人机驱离方法、装置、终端及存储介质
CN114624740A (zh) * 2022-05-16 2022-06-14 湖南跨线桥航天科技有限公司 一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置
CN114963879A (zh) * 2022-05-20 2022-08-30 中国电子科技集团公司电子科学研究院 无人机综合反制系统及综合反制方法
CN114963879B (zh) * 2022-05-20 2023-11-17 中国电子科技集团公司电子科学研究院 无人机综合反制系统及综合反制方法
CN115079721A (zh) * 2022-05-31 2022-09-20 西北工业大学 一种基于诱骗-突防策略的飞行器协同弹道规划系统和方法
CN117240399A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 西安千将云信息科技有限公司 一种导航诱骗信号处理方法及装置、存储介质、电子设备
CN117240399B (zh) * 2023-11-13 2024-02-06 西安千将云信息科技有限公司 一种导航诱骗信号处理方法及装置、存储介质、电子设备
CN118091644A (zh) * 2023-12-14 2024-05-28 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 一种无人机导航欺骗方法及装置
CN118050751A (zh) * 2024-04-15 2024-05-17 江西鉴真防务技术有限公司 一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111026152B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111026152A (zh) 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法
Seo et al. Effect of spoofing on unmanned aerial vehicle using counterfeited GPS signal
CN109933086B (zh) 基于深度q学习的无人机环境感知与自主避障方法
He et al. A friendly and low-cost technique for capturing non-cooperative civilian unmanned aerial vehicles
CN109099779B (zh) 一种无人机侦测与智能拦截系统
US10277305B1 (en) UAV wildlife monitoring system and related methods
CN111381604B (zh) 用于拦截自主飞行低慢小目标的欺骗轨迹生成方法及系统
CN110262534A (zh) 一种针对低慢小目标的无人机跟踪与拦截系统及方法
Cai et al. Path planning for UAV tracking target based on improved A-star algorithm
Bethi et al. Stealthy GPS spoofing: Spoofer systems, spoofing techniques and strategies
CN212620384U (zh) 基于电磁、光电，gps诱导系统的无人机反制系统
Meng et al. An Approach of Linear Regression‐Based UAV GPS Spoofing Detection
CN114326789A (zh) 多手段融合的无人机反制方法、装置和存储介质
CN114879716B (zh) 反制低空空域飞行器的执法无人机路径规划方法
Agyapong et al. Efficient detection of GPS spoofing attacks on unmanned aerial vehicles using deep learning
CN105676170B (zh) 一种用于多目标无源定位与跟踪的虚假点去除方法
Chae et al. Commercial Fixed-Wing Drone Redirection System using GNSS Deception
CN114239305A (zh) 一种战场态势场景仿真激励系统
Mykytyn et al. GPS-spoofing attack detection mechanism for UAV swarms
CN111624557A (zh) 一种分布式组网干扰的方法及系统
CN113238265A (zh) 一种无人机捕获系统及方法
CN116337086B (zh) 无人机网捕最优捕获位置计算方法、系统、介质及终端
CN112902959A (zh) 一种激光制导飞行器指控系统及指控方法
Chae et al. Reinforcement Learning-Based Counter Fixed-Wing Drone System Using GNSS Deception
CN111966117A (zh) 控制无人机降落的方法及系统

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