Drone Navigation Deception Technology

Ang mga drone na nagta-target ng panlilinlang sa nabigasyon ay karaniwang tumutukoy sa paggamit ng ilang teknikal na paraan upang mag-iniksyon ng artipisyal na nakatakdang maling impormasyon sa nabigasyon ng pagbabanta sa mga iligal na drone, na nagiging sanhi ng maling pagtukoy sa posisyon ng sariling satellite navigation system ng drone, at sa gayon ay gumawa ng maling pagpaplano ng ruta at kontrol sa paglipad, sa gayon ay nakakamit ang layunin ng pagtataboy sa drone o sapilitang paglapag sa isang itinalagang lokasyon. Dahil sa katotohanan na kasalukuyang ginagamit ng mga pangunahing drone angGlobal Satellite Navigation System(GNSS) bilang kanilang pangunahing pinagmumulan ng impormasyon sa pag-navigate, ang teknolohiya ng panlilinlang sa nabigasyon ay halos makakaapekto sa lahat ng mga drone, lalo na sa mga sibilyang drone, at may mahusay na kakayahang magamit. Sa praktikal na paggamit, ang ground based drone navigation guidance equipment ay karaniwang naglalabas ng mga pseudo navigation signal na may tiyak na pagkakatulad sa totoong drone GNSS signal, na pinipilit ang mga may-katuturang user na tumanggap at kalkulahin ang naturang pseudo navigation signal sa receiving terminal, kaya nagiging false ang drone. posisyon, bilis, at oras na impormasyon sa ilalim ng mga nakatagong kondisyon at hindi ito epektibong matukoy. Dapat itong ituro na ang panlilinlang sa nabigasyon ay iba sa panghihimasok sa nabigasyon. Ang interference sa pagsugpo sa navigation ay karaniwang gumagamit ng mga high-power na jammer upang magpadala ng iba't ibang uri ng mga signal ng pagsugpo, na ginagawang hindi matanggap ng target na receiver ang mga normal na signal ng nabigasyon, at ang mga user ay hindi makakuha ng mga resulta ng nabigasyon, pagpoposisyon, at timing, na nagreresulta sa hindi available na sistema ng nabigasyon. Dahil sa ang katunayan na ang panlilinlang sa nabigasyon ay kadalasang hindi nangangailangan ng masyadong malakas na transmission power, may mahusay na pagtatago, at maaaring gabayan ang mga may-katuturang user na mag-navigate sa maling paraan sa isang tiyak na lawak, ito rin ay gumagawa ng nabigasyon panlilinlang na magkaroon ng magandang epekto ng aplikasyon sa pagsasanay.

Sa kasalukuyan, mayroong dalawang pangunahing teknolohiya ng panlilinlang sa nabigasyon para sa mga drone:

1） Pagpasa ng panlilinlang

Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang pasulong na panlilinlang ay tumutukoy sa paglalagay ng GNSS receiver sa paligid ng target na malinlang, pag-iimbak at pagpapasa ng totoong signal ng GNSS sa target upang makamit ang epekto ng panlilinlang. Sa pangkalahatan, dahil sa hindi maiiwasang paglitaw ng mga pagkaantala sa pagdating ng signal sa panahon ng pagtanggap ng signal, pag-iimbak, pagproseso, at pagpapasa, ang interference sa pagpapasa ay maaaring hatiin sa direktang pagpapasa ng panlilinlang at naantala na pagpapasa ng panlilinlang batay sa pagkakaroon ng pagkaantala ng tao sa pagkaantala. Dahil sa ang katunayan na ang forward deception jamming ay direktang nagpapasa ng tunay na signal, nangangahulugan ito na hangga't ang kasalukuyang signal ay maaaring matanggap, ang panlilinlang ay maaaring isagawa. Samakatuwid, hindi na kailangang malaman ang istraktura ng signal pseudocode nang maaga, lalo na nang hindi nauunawaan ang mga partikular na detalye ng pagpapatupad ng GPS M (Y) code. Samakatuwid, ang mga signal ng GPS ng militar ay maaaring direktang malinlang. Gayunpaman, dahil sa ang katunayan na ang pagkaantala ng ipinasa na signal ng panlilinlang na umaabot sa receiver ay palaging mas malaki kaysa sa pagkaantala ng pagdating ng tunay na signal. Dahil sa kawalan ng kakayahang baguhin ang istraktura ng pseudo code at tanging ang halaga ng pagsukat ng pseudo distance sa panahon ng proseso ng panlilinlang, ang kakayahang umangkop sa kontrol ng sabay-sabay na panghihimasok sa panlilinlang ay medyo mahirap, kadalasang nangangailangan ng mas kumplikadong mga diskarte sa kontrol sa pagkaantala ng pasulong, at pagkakaroon din ng ilang mga limitasyon sa lokasyon ng deployment ng mga pagpapasahang device. Para sa mga receiver na nakamit na ang matatag na pagsubaybay sa mga signal ng GPS, ang forward deception jamming ay epektibo lamang kapag ang pagkaantala sa pagitan ng forward signal at ang direktang signal sa phase center ng target na receiver antenna ay mas mababa sa isang chip dahil sa pseudo code phase nito. orasan nahuhuli sa likod ng tunay na signal. Bilang karagdagan, ipinakita ng pananaliksik na dahil sa ang katunayan na ang mga GPS receiver ay karaniwang tumatanggap ng maraming satellite signal (karaniwan ay mas malaki sa 10 channel), kadalasang kinakailangan na tumanggap at magpasa ng maraming satellite signal sa panahon ng panlilinlang. Gayunpaman, sa pagsasagawa, kung ang isang solong istasyon at isang paraan ng antenna ay ginagamit para sa pagpapasa, kadalasan ay imposibleng sabay na ipasa ang higit sa apat na channel (hindi kasama ang apat na channel) ng mga satellite signal, at maraming signal ang kailangang ipasa sa isang forwarding station, Madalas na nagreresulta sa isang malaking dami ng mga istasyon ng pagpapasa, ang mga signal ng pagpapasa ng spoofing ay madaling matukoy. Samakatuwid, ang paggamit ng forward spoofing ay kadalasang limitado sa pagsasanay.

（2） Malikhaing panlilinlang

Ang pangunahing prinsipyo ng generative na panlilinlang ay ang paggamit ng mga device sa panlilinlang upang kalkulahin sa real-time ang mga kinakailangang parameter tulad ng code phase delay, carrier Doppler, navigation message, atbp. ng GNSS signal na kailangang matanggap ng user sa paunang natukoy na posisyon ng user. . Batay dito, ang isang maling signal ng GNSS ay nabuo sa puntong iyon at nag-radiated sa object ng panlilinlang sa pamamagitan ng transmitting antenna, na tinatakpan ang totoong GNSS signal gamit ang power advantage ng false signal, Gawin itong unti-unting subaybayan at makuha ang tinukoy na pseudo code phase at carrier Doppler ng signal ng panlilinlang, upang ang target na malinlang ay makakakuha ng hindi tamang pseudo range na mga halaga ng pagsukat, at pagkatapos ay kalkulahin ang maling impormasyon sa posisyon, sa huli ay makamit ang layunin ng panlilinlang. Ang pangunahing prinsipyo ng pamamaraang ito ay ipinapakita sa sumusunod na figure:

Ang generative na panlilinlang ay nangangailangan ng kumpletong pag-unawa sa data at frequency structure ng GNSS signals, gaya ng pseudo code structures, navigation messages, atbp., na nagpapahirap sa pagpapatupad ng generative deception sa P (Y) code signal. Dahil sa ang katunayan na ang generative deception jamming ay gumagamit ng sarili nitong device upang makabuo ng mga signal ng panlilinlang at hindi umaasa sa GNSS system, ang partido ng panlilinlang ay maaaring malayang matukoy ang mensahe ng nabigasyon at oras ng paghahatid ng signal, na nagpapahintulot sa signal ng panlilinlang na maabot ang receiver alinman sa pagkahuli. o nauuna sa totoong signal. Kaya maaaring linlangin ng generative interference ang target na receiver sa pamamagitan ng iba't ibang paraan tulad ng pagbabago ng arrival experimental measurement values ​​at pakikialam sa satellite ephemeris/almanacs. Bilang karagdagan, dahil ang mga signal ng GNSS ay talagang mga direktang sequence spread spectrum signal na umuulit sa isang partikular na panahon ng code, ipinakita ng pananaliksik na ang mga generative na signal ng panlilinlang ay maaaring awtomatikong tumugma sa phase ng code sa totoong signal sa loob ng pinakamahabang pseudo code period (1ms para sa mga signal ng GPS L1 ), at hilahin ang receiver pseudo code tracking loop upang subaybayan ang signal ng panlilinlang sa pamamagitan ng bahagyang mas mataas na kapangyarihan kaysa sa totoong signal. Kasabay nito, dahil sa katangian ng cyclic repetition ng pseudo code sa panlilinlang na signal, kung ang panlilinlang ay hindi matagumpay sa loob ng isang pseudo code cycle, ang panlilinlang na signal ay maaari ring awtomatikong ipatupad ang traksyon sa susunod na pseudo code cycle hanggang sa target na receiver. ay matagumpay na ginabayan. Kapag matagumpay na nakuha ng signal ng panlilinlang ang pseudo code tracking loop ng target na receiver, makokontrol ng nakikialam na partido ang mga resulta ng timing at pagpoposisyon ng target na receiver sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pseudo code phase ng ipinadalang signal ng panlilinlang, at sa gayon ay makakamit ang layunin ng panlilinlang sa target. receiver. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay walang mataas na mga kinakailangan para sa kasalukuyang estado ng receiver. Maaari nitong linlangin ang receiver sa estado ng pagkuha at ang receiver sa steady-state na estado ng pagsubaybay. Samakatuwid, ang pagiging praktikal ng generative na panlilinlang ay kadalasang mas malakas.

Dahil sa malalim na aplikasyon ng mga satellite navigation system sa iba't ibang aspeto ng buhay panlipunan at mga aplikasyon ng militar, ang satellite navigation na tumatanggap ng mga terminal na tumatanggap ng mga maling signal at pagkuha ng hindi tamang timing at mga resulta ng pagpoposisyon ay maaaring humantong sa mga sakuna na kahihinatnan. Samakatuwid, ang bilang ng mga kontra sa drone gamit ang teknolohiya ng panlilinlang sa nabigasyon ay patuloy na tumataas. Noong Disyembre 4, 2011, inangkin ng mga puwersa ng pagtatanggol ng hangin ng Iran na gumamit sila ng teknolohiyang panlilinlang upang makuha ang isang US "RQ-170" na sasakyang panghimpapawid na hindi binabantayan sa kahabaan ng silangang hangganan ng bansa. Kung totoo ang ulat na ito, ito ang magiging unang aplikasyon ng teknolohiyang panlilinlang sa nabigasyon sa mga pag-countermeasure ng unmanned aerial vehicle. Ayon sa mga ulat ng media, bilang isang pangunahing bansa sa electronic warfare na teknolohiya at kagamitan, malaki ang posibilidad na gumamit ang Russia ng malawakang teknolohiya ng panlilinlang na nagta-target sa GPS sa mga nakaraang taon. Ayon sa C4ADS, isang non-profit na organisasyon sa United States, nagkaroon ng halos 10000 iba't ibang insidente ng panlilinlang sa GPS sa Russia sa mga nakaraang taon, lalo na kapag bumisita ang Pangulo ng Russia na si Putin sa mga sensitibong lugar, lilitaw ang mga mapanlinlang na signal ng GPS sa kanilang paligid. Bilang karagdagan, iniulat ng organisasyon na sa Moscow, lalo na malapit sa Kremlin, paulit-ulit na natagpuan ng mga turista ang kanilang lokasyon na itinalaga bilang isang paliparan na 32km ang layo. Ang diskarte na ito ng Russia ay malawak na itinuturing bilang isang pagtatanggol na hakbang upang maiwasan ang pag-atake ng NATO GPS guided weapons. Iminumungkahi ng pagsusuri na paulit-ulit na nagawang pigilan ng militar ng Russia ang mga pag-atake ng drone cluster na nagta-target sa mga base militar nito sa Syria, posibleng dahil sa paggamit ng bahagyang teknolohiyang panlilinlang ng GPS.