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一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无人机反制的技术领域，特别是涉及一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，对无人机发送伪卫星信号，对无人机进行导航欺骗，达到诱捕无人机的目的；包括以下步骤：S1、探测区域内的无人机；S2、对无人机的飞行路径进行监控；S3、视频图像与下一帧间的像素变化越多，无人机每秒发送的数据就越多，加密数据流流量就越大，人工判断加密数据流流量与场景之间关系，并以此判断无人机的意图；S4、无人机意图判断完毕后，根据无人机意图是否需要对无人机进行诱导；S5、通过伪卫星向无人机的控制系统发送虚假的地理位置坐标；S6、使用2.4G/5.8G/1.2G三频段跳频干扰模块切断无人机遥控信号和图像回传信号，使无人机迫降至规划区域。

Description

一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法
技术领域
本发明涉及无人机反制的技术领域，特别是涉及一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法。
背景技术
众所周知，近年来随着国内外低空领域的逐步有序开放，全球消费级小型旋翼无人机迎来了蓬勃发展，据统计，自2010年以来，中国消费级轻小型无人机每年有快速增长的趋势。轻小型无人机在诸多行业具有有益应用前景的同时，也正在越来越多地被恶意使用，如危害民航安全、制造恐怖袭击、侵犯公众隐私等，给社会和个人带来了严重的安全隐患。而世界各国针对这种无人机的监管政策法规和反制手段还远落后于无人机的发展速度，各种轻小型无人机安全事故屡屡见诸报端。
目前，市场上主流的轻小型无人机反制解决手段均是基于有源探测雷达探测+无线电监测+光电探测+无线电压制干扰某种或者某几种组合的技术解决方案，探测设备实现对远距离无人机探测和跟踪，并引导反制干扰设备对无人机的遥控链路和导航信号进行无线电干扰，使其迫降或者返航，实现重点区域无人机防护的目的。
伪卫星(Pseudo-Satellite或Pseudolite，缩写为PL)，是布设于地面上发射某种定位信号的发射器，通常都是发射类似于GPS的信号。也正因为这个原因，通常所说的伪卫星都是针对GPS所设计的伪卫星。当然，也有极少数伪卫星其信号是模拟Galileo或者GLONASS系统的，甚至某些特殊用途的伪卫星采用的是自定义的定位信号格式。
现有技术中，未发现利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，对无人机发送伪卫星信号，对无人机进行导航欺骗，达到诱捕无人机的目的。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，包括以下步骤：
S1、探测区域内的无人机；
S2、对无人机的飞行路径进行监控，对无人机飞行路径上的场景进行记录，并且对无人机与操作端之间的加密数据流流量进行监测；
S3、视频图像与下一帧间的像素变化越多，无人机每秒发送的数据就越多，加密数据流流量就越大，人工判断加密数据流流量与场景之间关系，并以此判断无人机的意图；
S4、无人机意图判断完毕后，根据无人机意图是否需要对无人机进行诱导；若无需要，则继续观察；若有需要，进行步骤S5；
S5、通过伪卫星向无人机的控制系统发送虚假的地理位置坐标，从而控制导航系统，诱导无人机飞向错误的地点；
S6、使用2.4G/5.8G/1.2G三频段跳频干扰模块切断无人机遥控信号和图像回传信号，使无人机迫降至规划区域。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，步骤S1中无人机探测方式包括以下三种方式：第一、由低空补盲雷达主动发射电波的回波来判断物体方位，在区域内布置多个光电探测器和无线电频谱侦测器，对雷达测出的物体方位进行图像识别处理检测无人机和对无人机通信信号的频谱信息以及特征进行分析比对来检测无人机，适用于低空飞行的无人机；第二、利用天基探测平台和地基远程预警雷达来对高空飞行的无人机进行探测；第三、无线电协议破解技术：通过对比被动接收的环境无线电信号以及无人机信号模型来判断信号是否为无人机。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述S2中加密数据流监测方式为使用无线电频率扫描仪指向无人机以截获其发出的WiFi信号，对其WiFi流量进行监测。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述步骤S5中具体步骤如下：
(a)将抓取到的无线电信号进行下变频、模数变换、滤波、解扩、解调和解码，对包括链路层、网络层和应用层协议进行破解，精准分析疑似无人机无线电信号的特征；
(b)产生含有欺骗信息的伪卫星导航信号，并且伪卫星导航信号和真实卫星信号到达无人机天线的信号参数对齐，使无人机飞行到指定区域。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述步骤S3中无人机意图包括：
(1)对单一人物进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随人物动作变化进行变化，可以判定无人机对人物存在刻意拍摄；
(2)对单一场景进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随场景变化进行变化，可以判定无人机对场景存在刻意拍摄；
(3)对于禁飞区的拍摄，则存在刻意拍摄；
(4)对于非禁飞区人流或者场景流进行拍摄，则不存在刻意拍摄。
与现有技术相比本发明的有益效果为：第一、本发明通过多种方式对无人机进行检测，大大提高了覆盖性，以防发生无人机漏检现象；第二、检测到无人机后，通过对其路径、拍摄场景以及加密数据流流量进行监测，以此判断无人机的意图，并根据意图进行处理；第三、对无人机无线电信号的特征进行全方位分析，并以此为基准，发送伪卫星信号，使无人机飞行至错误地点，以完成导航欺骗。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的S5的流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图2所示，本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，包括以下步骤：
S1、探测区域内的无人机；
S2、对无人机的飞行路径进行监控，对无人机飞行路径上的场景进行记录，并且对无人机与操作端之间的加密数据流流量进行监测；
S3、视频图像与下一帧间的像素变化越多，无人机每秒发送的数据就越多，加密数据流流量就越大，人工判断加密数据流流量与场景之间关系，并以此判断无人机的意图；
S4、无人机意图判断完毕后，根据无人机意图是否需要对无人机进行诱导；若无需要，则继续观察；若有需要，进行步骤S5；
S5、通过伪卫星向无人机的控制系统发送虚假的地理位置坐标，从而控制导航系统，诱导无人机飞向错误的地点；
S6、使用2.4G/5.8G/1.2G三频段跳频干扰模块切断无人机遥控信号和图像回传信号，使无人机迫降至规划区域。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，步骤S1中无人机探测方式包括以下三种方式：第一、由低空补盲雷达主动发射电波的回波来判断物体方位，在区域内布置多个光电探测器和无线电频谱侦测器，对雷达测出的物体方位进行图像识别处理检测无人机和对无人机通信信号的频谱信息以及特征进行分析比对来检测无人机，适用于低空飞行的无人机；第二、利用天基探测平台和地基远程预警雷达来对高空飞行的无人机进行探测；第三、无线电协议破解技术：通过对比被动接收的环境无线电信号以及无人机信号模型来判断信号是否为无人机。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述S2中加密数据流监测方式为使用无线电频率扫描仪指向无人机以截获其发出的WiFi信号，对其WiFi流量进行监测。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述步骤S5中具体步骤如下：
(a)将抓取到的无线电信号进行下变频、模数变换、滤波、解扩、解调和解码，对包括链路层、网络层和应用层协议进行破解，精准分析疑似无人机无线电信号的特征；
(b)产生含有欺骗信息的伪卫星导航信号，并且伪卫星导航信号和真实卫星信号到达无人机天线的信号参数对齐，使无人机飞行到指定区域。
本发明的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，所述步骤S3中无人机意图包括：
(1)对单一人物进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随人物动作变化进行变化，可以判定无人机对人物存在刻意拍摄；
(2)对单一场景进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随场景变化进行变化，可以判定无人机对场景存在刻意拍摄；
(3)对于禁飞区的拍摄，则存在刻意拍摄；
(4)对于非禁飞区人流或者场景流进行拍摄，则不存在刻意拍摄。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、探测区域内的无人机；
S2、对无人机的飞行路径进行监控，对无人机飞行路径上的场景进行记录，并且对无人机与操作端之间的加密数据流流量进行监测；
S3、视频图像与下一帧间的像素变化越多，无人机每秒发送的数据就越多，加密数据流流量就越大，人工判断加密数据流流量与场景之间关系，并以此判断无人机的意图；
S4、无人机意图判断完毕后，根据无人机意图是否需要对无人机进行诱导；若无需要，则继续观察；若有需要，进行步骤S5；
S5、通过伪卫星向无人机的控制系统发送虚假的地理位置坐标，从而控制导航系统，诱导无人机飞向错误的地点；
S6、使用2.4G/5.8G/1.2G三频段跳频干扰模块切断无人机遥控信号和图像回传信号，使无人机迫降至规划区域。
2.如权利要求1所述的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，其特征在于，步骤S1中无人机探测方式包括以下三种方式：第一、由低空补盲雷达主动发射电波的回波来判断物体方位，在区域内布置多个光电探测器和无线电频谱侦测器，对雷达测出的物体方位进行图像识别处理检测无人机和对无人机通信信号的频谱信息以及特征进行分析比对来检测无人机，适用于低空飞行的无人机；第二、利用天基探测平台和地基远程预警雷达来对高空飞行的无人机进行探测；第三、无线电协议破解技术：通过对比被动接收的环境无线电信号以及无人机信号模型来判断信号是否为无人机。
3.如权利要求2所述的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，其特征在于，所述S2中加密数据流监测方式为使用无线电频率扫描仪指向无人机以截获其发出的WiFi信号，对其WiFi流量进行监测。
4.如权利要求3所述的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，其特征在于，所述步骤S5中具体步骤如下：
(a)将抓取到的无线电信号进行下变频、模数变换、滤波、解扩、解调和解码，对包括链路层、网络层和应用层协议进行破解，精准分析疑似无人机无线电信号的特征；
(b)产生含有欺骗信息的伪卫星导航信号，并且伪卫星导航信号和真实卫星信号到达无人机天线的信号参数对齐，使无人机飞行到指定区域。
5.如权利要求4所述的一种利用伪卫星进行无人机导航欺骗的方法，其特征在于，所述步骤S3中无人机意图包括：
(1)对单一人物进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随人物动作变化进行变化，可以判定无人机对人物存在刻意拍摄；
(2)对单一场景进行拍摄，WiFi流量在拍摄过程中随场景变化进行变化，可以判定无人机对场景存在刻意拍摄；
(3)对于禁飞区的拍摄，则存在刻意拍摄；
(4)对于非禁飞区人流或者场景流进行拍摄，则不存在刻意拍摄。
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