Dronų navigacijos apgaulės technologija

Navigacinė apgaulė, nukreipta į dronus, paprastai reiškia tam tikrų techninių priemonių naudojimą dirbtinai nustatytos klaidingos grėsmės navigacijos informacijai suleisti į nelegalius bepiločius orlaivius, dėl kurių paties bepiločio orlaivio palydovinė navigacijos sistema neteisingai nustato jo padėtį, todėl neteisingai planuoja maršrutą ir valdo skrydį, taip pasiekiant. tikslas nuvaryti droną arba priverstinį nusileidimą tam skirtoje vietoje. Dėl to, kad pagrindiniai dronai šiuo metu naudojaPasaulinė palydovinė navigacijos sistema(GNSS), kaip pagrindinis navigacijos informacijos šaltinis, navigacijos apgaulės technologija gali turėti įtakos beveik visiems bepiločiams orlaiviams, ypač civiliniams dronams, ir yra gerai pritaikoma. Praktikoje antžeminė bepiločio orlaivio navigacijos valdymo įranga paprastai skleidžia pseudo-navigacijos signalus, kurie turi tam tikrą panašumą į tikrą drono GNSS signalą, todėl atitinkami vartotojai turi priimti ir apskaičiuoti tokius pseudo-navigacijos signalus priimančiame terminale, todėl dronas gauna klaidingus signalus. padėties, greičio ir laiko informaciją paslėptomis sąlygomis ir negali jos veiksmingai aptikti. Reikia pažymėti, kad navigacijos apgaulė skiriasi nuo navigacijos trukdžių. Navigacijos slopinimo trikdžiams paprastai naudojami didelės galios trukdžiai, skirti perduoti įvairių tipų slopinimo signalus, todėl tikslinis imtuvas negali priimti įprastų navigacijos signalų, o naudotojai negali gauti navigacijos, padėties nustatymo ir laiko nustatymo rezultatų, todėl navigacijos sistema nepasiekiama. Dėl to, kad navigacijos apgaulė dažnai nereikalauja per didelės perdavimo galios, gerai slepiasi ir tam tikru mastu gali nukreipti atitinkamus vartotojus naršyti netinkamu būdu, todėl navigacijos apgaulė taip pat turi gerą praktinį poveikį.

Šiuo metu yra dvi pagrindinės dronų navigacijos apgaulės technologijos:

1) Persiuntimo apgaulė

Kaip rodo pavadinimas, tiesioginė apgaulė reiškia GNSS imtuvo pastatymą aplink apgaunamą taikinį, tikrojo GNSS signalo saugojimą ir persiuntimą į taikinį, kad būtų pasiektas apgaulės efektas. Paprastai dėl neišvengiamo signalo gavimo vėlavimo signalo priėmimo, saugojimo, apdorojimo ir persiuntimo metu persiuntimo trukdžiai gali būti suskirstyti į tiesioginio persiuntimo apgaulę ir uždelsto persiuntimo apgaulę, remiantis žmogaus vėlavimu. Dėl to, kad į priekį apgaulės trukdymas tiesiogiai nukreipia tikrąjį signalą, tai reiškia, kad tol, kol galima priimti esamą signalą, galima apgauti. Todėl nereikia iš anksto žinoti signalo pseudokodo struktūros, ypač nesuvokiant konkrečių GPS M (Y) kodo įgyvendinimo detalių. Todėl kariniai GPS signalai gali būti tiesiogiai apgauti. Tačiau dėl to, kad persiunčiamo apgaulingo signalo, pasiekiančio imtuvą, vėlavimas visada yra didesnis nei tikrojo signalo atvykimo vėlavimas. Dėl to, kad apgaulės proceso metu neįmanoma pakeisti pseudo kodo struktūros ir tik pseudo atstumo matavimo vertės, tuo pačiu metu vykstančių apgaulės trukdžių valdymo lankstumas yra gana menkas, todėl dažnai reikia sudėtingesnių uždelsimo į priekį valdymo strategijų, taip pat turi tam tikrų apribojimų persiuntimo įrenginių diegimo vieta. Imtuvams, kurie jau yra pasiekę stabilų GPS signalų sekimą, apgaulės trukdymas į priekį yra veiksmingas tik tada, kai delsa tarp priekinio signalo ir tiesioginio signalo tikslinės imtuvo antenos fazės centre yra mažesnė nei viena mikroschema dėl pseudo kodo fazės. laikrodis atsilieka nuo tikrojo signalo. Be to, tyrimai parodė, kad dėl to, kad GPS imtuvai paprastai priima kelis palydovinius signalus (dažniausiai daugiau nei 10 kanalų), apgaulės metu dažnai reikia priimti ir persiųsti kelis palydovinius signalus. Tačiau praktikoje, jei persiuntimui naudojamas vienos stoties ir vienos antenos metodas, dažnai neįmanoma vienu metu persiųsti daugiau nei keturių kanalų (išskyrus keturis kanalus) palydovinių signalų, o vienoje siuntimo stotyje reikia perduoti kelis signalus. Dažnai dėl didelio siuntimo stočių skaičiaus taip pat lengvai aptinkami persiuntimo klaidinimo signalai. Todėl praktikoje apgaulės naudojimas dažnai yra ribotas.

(2) Generatyvi apgaulė

Pagrindinis generacinės apgaulės principas yra apgaulės prietaisų naudojimas, norint realiu laiku apskaičiuoti būtinus GNSS signalo parametrus, tokius kaip kodo fazės delsa, nešlio Dopleris, navigacijos pranešimas ir kt., kuriuos vartotojas turi gauti iš anksto nustatytoje numatomoje vartotojo vietoje. . Remiantis tuo, tame taške sukuriamas klaidingas GNSS signalas, kuris per siųstuvą anteną išspinduliuojamas į apgaulingąjį objektą, užmaskuojant tikrąjį GNSS signalą klaidingo signalo galios pranašumu, pamažu sekti ir užfiksuoti nurodytą pseudo kodo fazę ir apgaulės signalo nešėjas Dopleris, kad apgaudinėjamas taikinys galėtų gauti neteisingas pseudo diapazono matavimo vertes, o tada apskaičiuoti neteisingą padėties informaciją, galiausiai pasiekdamas apgaulės tikslą. Pagrindinis šio metodo principas parodytas paveikslėlyje:

Generacinė apgaulė reikalauja visiškai suprasti GNSS signalų duomenų ir dažnių struktūrą, pvz., pseudo kodo struktūras, navigacijos pranešimus ir kt., todėl sunku įgyvendinti generatyvų apgaulę P (Y) kodo signaluose. Dėl to, kad generatyvinis apgaulės trukdymas apgaulės signalams generuoti naudoja savo įrenginį ir nepasikliauja GNSS sistema, apgaulės šalis gali laisvai nustatyti navigacijos pranešimo ir signalo perdavimo laiką, o tai leidžia apgaulės signalui pasiekti imtuvą arba atsiliekant. arba prieš tikrąjį signalą. Taigi generatyviniai trukdžiai gali apgauti tikslinį imtuvą įvairiomis priemonėmis, pvz., keičiant atvykimo eksperimentines matavimo vertes ir pažeidžiant palydovinius efemerius / almanachus. Be to, kadangi GNSS signalai iš tikrųjų yra tiesioginės sekos išplitusio spektro signalai, kurie kartojasi tam tikru kodo periodu, tyrimai parodė, kad generatyvūs apgaulės signalai gali automatiškai suderinti kodo fazę su tikruoju signalu per ilgiausią pseudo kodo laikotarpį (1 ms GPS L1 signalams). ) ir patraukite imtuvo pseudo kodo sekimo kilpą, kad apgaulės signalas būtų stebimas šiek tiek didesne galia nei tikrasis signalas. Tuo pačiu metu, dėl ciklinio pseudo kodo pasikartojimo apgaulės signale, jei apgaulė nepavyksta per vieną pseudo kodo ciklą, apgaulės signalas taip pat gali automatiškai įgyvendinti trauką kitame pseudo kodo cikle iki tikslinio imtuvo. yra sėkmingai vadovaujamas. Kai apgaulės signalas sėkmingai ištraukia tikslinio imtuvo pseudo kodo sekimo kilpą, trukdanti šalis gali valdyti tikslinio imtuvo laiko ir padėties nustatymo rezultatus, reguliuodama perduodamo apgaulės signalo pseudo kodo fazę, taip pasiekdama tikslą apgauti taikinį. imtuvas. Todėl šis metodas nekelia didelių reikalavimų esamai imtuvo būsenai. Jis gali apgauti ir imtuvą fiksavimo būsenoje, ir imtuvą pastovios būsenos sekimo būsenoje. Todėl generatyvinės apgaulės praktiškumas dažnai yra stipresnis.

Dėl didelio palydovinės navigacijos sistemų pritaikymo įvairiuose socialinio gyvenimo aspektuose ir karinėse programose palydovinės navigacijos terminalai, gaunantys klaidingus signalus ir gaunantys neteisingus laiko bei padėties nustatymo rezultatus, gali sukelti katastrofiškų pasekmių. Todėl bepiločių orlaivių atsakomųjų priemonių, naudojančių navigacijos apgaulės technologiją, skaičius nuolat didėja. 2011 m. gruodžio 4 d. Irano oro gynybos pajėgos pareiškė, kad panaudojo apgaulės technologiją, kad palei rytinę šalies sieną užfiksuotų JAV nepilotuojamą žvalgybinį lėktuvą „RQ-170“. Jei ši ataskaita teisinga, tai bus pirmasis navigacijos apgaulės technologijos pritaikymas nepilotuojamų orlaivių atsakomosiose priemonėse. Remiantis žiniasklaidos pranešimais, Rusija, būdama pagrindinė elektroninio karo technologijų ir įrangos šalis, pastaraisiais metais greičiausiai plačiai naudojo apgaulės technologijas, nukreiptas į GPS. Pasak JAV pelno nesiekiančios organizacijos C4ADS, pastaraisiais metais Rusijoje įvyko beveik 10 000 skirtingų GPS apgaulės incidentų, ypač kai Rusijos prezidentas Putinas lankosi jautriose vietose, aplink jas atsiras apgaulingi GPS signalai. Be to, organizacija pranešė, kad Maskvoje, ypač prie Kremliaus, turistai ne kartą rado savo vietą kaip oro uostą už 32 km. Toks Rusijos požiūris plačiai vertinamas kaip gynybinė priemonė, siekiant išvengti NATO GPS valdomų ginklų atakų. Analizė rodo, kad Rusijos kariškiai ne kartą sugebėjo sutrukdyti bepiločių orlaivių kasetinėms atakoms, nukreiptoms į jos karines bazes Sirijoje, galbūt dėl ​​dalinės GPS apgaulės technologijos naudojimo.