一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统，涉及卫星导航领域，解决了现有技术无法实现快速、高效、隐蔽的无人机导航欺骗的问题。系统包括：阵列天线单元，用于接收所有可见卫星的真实卫星导航信号；信号接收单元，用于根据接收到的所有可见卫星的真实卫星导航信号，获取星历信息；目标跟踪单元实时采集无人机的当前位置；策略生成单元，基于星历信息、无人机当前位置以及下一时刻的期望位置，输出伪距延时、进行延时的真实卫星导航信号、发射功率；诱导信号生成单元，分离延时的真实卫星导航信号与其他真实卫星导航信号；依次根据伪距延时、发射功率对分离出的真实卫星导航信号进行延时及功率增强，生成诱导信号，并发射至无人机。

【技术实现步骤摘要】
一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统
本专利技术涉及卫星导航
，尤其涉及一种基于位置欺骗的无人机诱导方法及系统。
技术介绍
随着国家对低空飞行的逐步开放，大量容易操控的遥控直升飞机、多旋翼飞行器等无人机的应用也越来越广泛。由于无人机体积较小、价格低廉、操控简单，如果被不法分子利用将会给社会稳定及安全保卫工作带来极大的挑战。目前全球已经发生多起无人机非法进入敏感空域的事件，如何有效反制无人机已成为国内外的研究热点问题和难点问题。目前，国内外反制无人机的技术手段呈现出多样化的发展趋势，主要可以分为物理击落和电磁干扰两大类。物理击落是目前常规的处置方法之一，主要采用网枪、火炮或者高能激光烧毁等手段对无人机进行处置，这种方法造价较高，且坠落的无人机如果携带危险物品，可能会产生更严的次生危害；电磁干扰手段主要通过切断或压制无人机控制、定位及图传信号，迫使无人机返航、悬停或原地降落，这种方法技术上较为容易实现，成本也相对较低，但随着无人机抗干扰能力逐步增强，普通干扰最多仅能使无人机作业失败，对于被干扰后无人机下一步将采取何等动作则较难判断，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，包括：/n阵列天线单元，用于接收所有可见卫星的真实卫星导航信号；/n信号接收单元，用于根据所述阵列天线接收到的所有可见卫星的真实卫星导航信号，获取所有可见卫星的星历信息；/n目标跟踪单元，用于实时采集目标无人机的当前位置；/n策略生成单元，用于当所述目标无人机的当前位置不在指定区域范围内时，基于所述所有可见卫星的星历信息、所述目标无人机的当前位置以及目标无人机下一时刻的期望位置，输出伪距延时、所选择的进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号，以及输出对延时后的真实导航卫星信号进行功率增强的发射功率；/n诱导信号生成单元，用于将所述进行延时的可见卫星...

【技术特征摘要】
1.一种基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，包括：
阵列天线单元，用于接收所有可见卫星的真实卫星导航信号；
信号接收单元，用于根据所述阵列天线接收到的所有可见卫星的真实卫星导航信号，获取所有可见卫星的星历信息；
目标跟踪单元，用于实时采集目标无人机的当前位置；
策略生成单元，用于当所述目标无人机的当前位置不在指定区域范围内时，基于所述所有可见卫星的星历信息、所述目标无人机的当前位置以及目标无人机下一时刻的期望位置，输出伪距延时、所选择的进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号，以及输出对延时后的真实导航卫星信号进行功率增强的发射功率；
诱导信号生成单元，用于将所述进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号与卫星导航信号实时接收单元接收到的其他真实卫星导航信号进行分离；用于依次根据所述伪距延时、所述发射功率对分离出的真实卫星导航信号进行延时及功率增强，生成诱导信号，并向所述目标无人机发射所述诱导信号。


2.根据权利要求1所述的基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，所述策略生成单元通过执行以下操作生成伪距延时：
基于所述所有可见卫星的星历信息，获取所述可见卫星下一时刻的位置；基于所述目标无人机的当前位置，得到所述目标无人机下一时刻的预测位置；
利用下式计算得到所述伪距延时：
d＝G(xp1-xp2)(1)
xp1表示目标无人机下一时刻的预测位置对应的状态矢量，xp1＝[x1,y1,z1,τ]T，x1、y1、z1分别表示目标无人机下一时刻的预测位置在x轴、y轴、z轴上的分量，τ表示钟差；xp2表示目标无人机下一时刻的期望位置对应的状态矢量，xp2＝[x2,y2,z2,τ]T，x2、y2、z2分别表示目标无人机下一时刻的期望位置在x轴、y轴、z轴上的分量；G表示观测矩阵；






xs,i、ys,i、zs,i分别表示第i颗可见卫星下一时刻位置在x轴、y轴、z轴上的分量；i＝1,2,···,n，n表示可见卫星的个数。


3.根据权利要求1或2所述的基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，所述诱导信号生成单元包括：
信号分离单元，用于将所述进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号与卫星导航信号实时接收单元接收到的其他真实卫星导航信号进行分离；
时延控制单元，用于利用所述伪距延时对分离出的真实卫星导航信号进行延时；
功率控制单元，用于利用所述发射功率对延时后的真实导航卫星信号进行功率增强，得到诱导信号。


4.根据权利要求1所述的基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，所述策略生成单元基于DOP算法选择进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号。


5.根据权利要求3所述的基于位置欺骗的无人机诱导系统，其特征在于，在所述信号分离单元中，执行以下操作将所述进行延时的可见卫星的真实卫星导航信号与卫星导航信号实时接收单元接收到的其他真实卫星导航信号进行分离：
基于所有可见卫星的真实卫星导航信号和阵列天线单元中的阵元位置信息，得到阵列天线单元接收的信号的协方差矩阵Rx：



其中，为卫星导航信号到达阵列天线单元的期望功率，为热噪声功率，ρn为单位矩阵，上标H表示共轭转置；



其中，d＝1,2,…,D，D表示可见卫星的总颗数；pm＝[pxm,pmy,pmz]T表示阵列天线单元中第m个阵元的坐标，m＝1,2,…,M；M表示阵列天线单元中阵元的总个数；θd、分别表示第d颗可见卫星的方位角和仰角；ω＝2πf为表...

【专利技术属性】
技术研发人员：史鹏亮，薛瑞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11