本发明专利技术公开了一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置。方法包括：S1、基于飞行器速度恒定的假设，使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度；S2、根据所述飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在所述预期轨迹上增加轨迹调整量以产生欺骗轨迹；S3、调整所述轨迹调整量使所述飞行器的真实轨迹与欺骗轨迹之间的偏差遍历整个误差空间。本发明专利技术能够在雷达位置误差超出锁定门限的条件下，仍然能够使飞行器的导航接收机锁定至欺骗信号。航接收机锁定至欺骗信号。航接收机锁定至欺骗信号。
【技术实现步骤摘要】
一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置
[0001]本专利技术涉及卫星导航
，更具体地说，特别涉及一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置。
技术介绍
[0002]无人飞行器具有功能灵活、成本低廉和难以探测等突出优点，在军用和民用领域得到了广泛应用。与此同时，非法或敌方的无人飞行器也成为低空安全防御的重要威胁。针对无人飞行器的防御具有多种技术手段，其中通过影响无人飞行器卫星导航功能的欺骗干扰系统具有次生危害小、成功收益大等优势，成为了无人飞行器防御的重要选项。
[0003]欺骗干扰系统通常包含目标探测雷达、欺骗干扰源和欺骗轨迹生成软件。其中目标探测雷达用于探测并输出无人飞行器的位置、速度等信息，欺骗轨迹生成软件根据探测雷达输出的位置和速度等信息，按照一定的策略生成欺骗轨迹，欺骗干扰源根据欺骗轨迹生成响应的欺骗信号并播发给欺骗目标。在整个系统中，目标探测雷达和欺骗干扰源属于成熟的货架产品，而欺骗轨迹生成软件则是决定能否成功实施欺骗的关键。
[0004]欺骗干扰系统对无人飞行器的欺骗过程可分为切换和诱骗两个阶段。在对无人飞行器实施欺骗前，无人飞行器的导航接收机跟踪在真实的导航信号上。在实施欺骗后的切换阶段，欺骗轨迹生成软件按照一定的策略产生欺骗轨迹，使无人飞行器导航接收机的跟踪环路切换至欺骗信号。当无人飞行器的导航接收机锁定至欺骗信号后进入诱骗阶段。在诱骗阶段，欺骗轨迹生成软件通过调整欺骗轨迹使无人飞行器因导航接收机输出的错误位置信息而改变自身的航向，最终偏离原来的飞行轨迹。
[0005]在切换阶段，为了能够使无人飞行器的卫星导航接收机锁定至欺骗信号，欺骗信号相对于真实信号的时延必须在一定范围以内。引入时延误差的最主要因素是雷达给出的飞行器位置误差，当飞行器位置误差超出锁定门限时，欺骗干扰系统生成的欺骗信号就无法被飞行器中的导航接收机所锁定，最终无法实现欺骗的目的。因此在雷达位置误差超出锁定门限的条件下，如何能够使无人飞行器的导航接收机锁定至欺骗信号是切换阶段欺骗轨迹生成软件亟需解决的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置，以克服现有技术所存在的缺陷。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种切换阶段欺骗轨迹生成方法，包括以下步骤：S1、基于飞行器速度恒定的假设，使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度；S2、根据所述飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在所述预期轨迹上增加轨迹调整量以产生欺骗轨迹；S3、调整所述轨迹调整量使所述飞行器的真实轨迹与欺骗轨迹之间的偏差遍历整
个误差空间。
[0008]进一步地，所述步骤S3具体包括：S31、建立直角坐标系，坐标系原点为O，X轴、Y轴、Z轴满足右手系准则；S32、在直角坐标系内，将原点O为球心、为半径的球定义为误差球，将轨迹调整量为球心、为半径的球定义为搜索球，其中，为初始位置误差，表示三维位置误差门限，为搜索球的球心，t表示时间；S33、以平行于XOY平面、Z轴坐标为的平面将误差球分成若干个圆球切片，其中，表示Z轴的搜索间隔，表示圆球切片的编号，取值为范围内的整数；S34、搜索球按照圆球切片的编号从小到大的顺序搜索各个圆球切片；S35、在搜索球的球心完成全部轨迹的移动后结束搜索过程。
[0009]进一步地，所述步骤S34在对圆球切片的搜索中，按照先遍历X轴后遍历Y轴的顺序移动搜索球的球心，完成对圆球切片的搜索，Y轴的搜索间隔为，X轴的移动速度为。
[0010]进一步地，所述Y轴的搜索间隔和Z轴的搜索间隔为，搜索球的球心沿X轴的移动速度，其中，为三维位置误差门限，为要求完成搜索时间。
[0011]本专利技术还提供一种根据上述的切换阶段欺骗轨迹生成方法的装置，包括：计算模块，用于基于飞行器速度恒定的假设，使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度；欺骗轨迹生成模块，用于根据所述飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在所述预期轨迹上增加轨迹调整量以产生欺骗轨迹；调整模块，用于调整所述轨迹调整量使所述飞行器的真实轨迹与欺骗轨迹之间的偏差遍历整个误差空间。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术提供的一种切换阶段欺骗轨迹生成方法及装置，通过基于飞行器速度恒定的假设使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度，根据飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在预期轨迹上增加轨迹调整量以产生欺骗轨迹；再通过调整轨迹调整量使飞行器的真实轨迹与欺骗轨迹之间的偏差遍历整个误差空间，进而能够在雷达位置误差超出锁定门限的条件下，仍然能够使飞行器的导航接收机锁定至欺骗信号。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本专利技术切换阶段欺骗轨迹生成方法的流程图。
[0015]图2是本专利技术图1中S3的流程图。
[0016]图3是本专利技术中将误差球分成若干个圆球切片的示意图。
[0017]图4是本专利技术中搜索各个圆球切片的示意图。
[0018]图5是本专利技术搜索过程中球心的轨迹示意图。
[0019]图6是本专利技术切换阶段欺骗轨迹生成装置的原理图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0021]实施例一参阅图1所示，本实施例公开了一种切换阶段欺骗轨迹生成方法，包括以下步骤：步骤S1、基于飞行器速度恒定的假设，使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度。
[0022]具体的，假设无人飞行器按照固定航向飞行，在时刻的真实飞行轨迹可表示为：其中，表示初始时刻的位置，表示飞行器的速度向量。
[0023]在不考虑其他误差的条件下，无人飞行器的导航接收机成功切换至欺骗信号的条件为：其中，表示位置误差，表示欺骗信号位置，表示三维位置误差门限。假定虚假信号比真实信号载噪比高约10dB，无人飞行器的导航接收机使用GPS L1C/A信号，早迟码间隔为1/4码片，卫星截止角为10度，对应的位置误差门限可取为260m。
[0024]假设雷达给出的初始位置为，对应的初始位置误差为。基于目标速度恒定的假设条件，雷达能够根据一段时间内目标位置变化得到比较准确的速度估计值（即飞行器的速度）。
[0025]步骤S2、根据所述飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在所述预期轨迹上增
加轨迹调整量以产生欺骗轨迹。
[0026]具体的，根据初始位置和速度估计值，可以构造出欺骗信号的初步轨迹（即欺骗轨迹），其表达式为：在大位置误差条件下，有。此时初步轨迹必然无法满足成功欺骗的条件。
[0027]步骤S3、调整所述轨迹调整本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种切换阶段欺骗轨迹生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于飞行器速度恒定的假设，使用雷达输出的位置信息计算出飞行器的速度；S2、根据所述飞行器的速度获取飞行器的预期轨迹，并在所述预期轨迹上增加轨迹调整量以产生欺骗轨迹；S3、调整所述轨迹调整量使所述飞行器的真实轨迹与欺骗轨迹之间的偏差遍历整个误差空间。2.根据权利要求1所述的切换阶段欺骗轨迹生成方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S31、建立直角坐标系，坐标系原点为O，X轴、Y轴、Z轴满足右手系准则；S32、在直角坐标系内，将原点O为球心、为半径的球定义为误差球，将轨迹调整量为球心、为半径的球定义为搜索球，其中，为初始位置误差，表示三维位置误差门限，为搜索球的球心，t表示时间；S33、以平行于XOY平面、Z轴坐标为的平面将误差球分成若干个圆球切片，其中，表示Z轴的搜索间隔，表示圆球切片的编号，取值为范围内的整数；S34、搜索球按照圆球切片的编号从小到大的顺序搜索各个圆球切片；S35、...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼杰，成葵交，赵鹏，鲁志勇，邓胖，潘芳香，
申请(专利权)人：湖南跨线桥航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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