一种无人机导航诱骗信号生成方法技术

本发明专利技术涉及无人机技术领域，公开了一种无人机导航诱骗信号生成方法

【技术实现步骤摘要】
一种无人机导航诱骗信号生成方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机导航诱骗信号生成方法
、
装置及电子设备
。

技术介绍

[0002]无人机利用卫星导航系统实时定位来确定自身位置
、
完成设定飞行任务
。
然而，随着无人机技术的普及，无人机应用领域扩张迅猛，黑飞现象导致的安全事故也随之而来，对无人机进行合理地干扰诱骗成为了减缓无人机黑飞
、
乱飞现象的重要手段
。
[0003]当前成熟导航系统众多，诸如北斗系统
、
格洛纳斯卫星导航系统
(GLobal Orbiting NAvigation Satellite System
，简称为
GLONASS)
以及全球定位系统
(Global Positioning System
，简称为
GPS)
等系统在各个国家和地区都发挥着重要作用，
GPS
导航系统作为最早研发
、
技术最成熟的系统之一，其全天候全球范围内的实时三维定位功能使其在各项领域中扮演着极其重要的角色，现被各地区广大无人机厂商装载使用，因此针对
GPS
信号的导航诱骗技术研究具有重大意义
。
[0004]无人机在飞行过程中，依靠识别卫星信号进行自身位置标定，因此，可通过改变卫星信息修改无人机定位结果，以此使无人机获得虚假定位坐标
。
无人机在被诱骗过程中，为了到达飞行预设位置，会根据当前接收到的诱骗信号解析出虚假定位坐标，再根据虚假定位坐标规划出最佳路线朝向预设位置飞行，在此过程中无人机发生的位置偏移必定与原始规划路径不符，从反无人机角度而言，此即为无人机被诱骗拉偏现象，相关人员可根据自身需求控制无人机接收到的定位信号，迫使目标无人机被驱离
、
诱骗
、
禁飞
、
迫降等
。
[0005]目前，针对无人机黑飞现象的主要管控方式大多数仍为干扰枪
、
激光炮等大功率压制设备，目的在于切断黑飞无人机与真实卫星之间的联系，扰乱无人机自身导航定位系统，以达到阻止无人机正常飞行的目的，此类设备具有便携方便
、
操作简单的优点，但这些阻塞式的干扰由于粗暴的信号压制方式会导致黑飞无人机得不到有效控制，在失去地面控制后无人机可能坠入不可控区域，从而导致无人机损坏，甚至可能对地面房屋或行人车辆造成严重的二次伤害；另外，由于直接进行粗暴的功率压制，在一些特定场合下干扰诱骗指挥操作中心容易因为强功率问题隐蔽性不佳而被打击，因此，这种干扰设备仅多用于公共场所的治安保障，而在充满电子对抗的现代化军事领域存在明显短板
。
[0006]除了上述压制式干扰外，欺骗式干扰可在进行管控无人机的同时避免一些不必要危害
。
其中，转发式干扰将接收到的真实卫星信号进行延时处理后进行转发，由于仅是对真实卫星信号转发处理，故操作较简单，但因为对真实信号的操作只能延迟不能提前，故产生的虚假定位坐标并不能任意设置，干扰范围存在一定的局限性，且由于方法核心是将真实信号延迟后传入目标无人机，在无人机抗干扰措施中，容易被抗干扰装置将其当作多径干扰进行处理，最终导致干扰失效
。
而多数生成式干扰手段虽然生成信号更加真实，但在生成诱骗信号过程中方法复杂，由于需要按照真实信号结构进行相关模拟，故通常在对黑飞无人机诱骗等操作过程中响应速度与转发式干扰相比较慢，容易错过黑飞无人机最佳诱骗时
机
。
[0007]因此，亟需一种新的无人机导航诱骗信号生成方法以解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0008]针对以上问题，本专利技术提供一种无人机导航诱骗信号生成方法
、
装置及电子设备，能够任意设置欺骗位置并基于欺骗位置快速生成诱骗信号，提高诱骗信号生成速率
。
[0009]本专利技术提供一种无人机导航诱骗信号生成方法，方法包括：
[0010]对接收的真实卫星信号进行解调，得到每一颗卫星的星历数据；
[0011]获取预设欺骗位置处的每一颗可见卫星的星历数据，根据每一颗可见卫星的星历数据，从预设欺骗位置处的所有可见卫星中筛选出所有满足预设条件的目标卫星；
[0012]分别根据每一颗目标卫星的星历数据和预设欺骗位置，确定每一颗目标卫星基于预设欺骗位置的诱骗信号伪码相位；
[0013]分别根据每一颗目标卫星的星历数据和目标无人机在当前时刻的位置坐标，确定目标无人机接收的每一颗目标卫星的多普勒频率信息；
[0014]分别根据每一颗目标卫星的诱骗信号伪码相位和多普勒频率信息，通过预设生成策略生成每一颗目标卫星对应的诱骗信号，以通过诱骗信号对目标无人机进行诱骗
。
[0015]进一步地，根据每一颗可见卫星的星历数据，从预设欺骗位置处的所有可见卫星中筛选出所有满足预设条件的目标卫星，包括：
[0016]根据每一颗可见卫星的星历数据，从预设欺骗位置处的所有可见卫星中确定所有满足预设健康条件和预设俯仰角条件的卫星，获得目标卫星集合；
[0017]根据每预设数量颗卫星为一组的原则将目标卫星集合的所有卫星确定为多个卫星组合；
[0018]分别确定多个卫星组合中每个卫星组合的几何精度因子，将几何精度因子最小的卫星组合中的卫星作为目标卫星
。
[0019]进一步地，确定所有满足预设健康条件和预设俯仰角条件的卫星的步骤，包括：
[0020]以目标无人机当前时刻所在位置为原点建立站心坐标系；
[0021]分别根据每一颗可见卫星的星历数据，确定每一颗可见卫星在站心坐标系下相对于目标无人机当前时刻所在位置处的俯仰角；并将星历数据中卫星健康参数在预设范围内并且俯仰角大于预设阈值的可见卫星，确定为满足预设健康条件和预设俯仰角条件的卫星
。
[0022]进一步地，确定任一颗目标卫星基于预设欺骗位置的诱骗信号伪码相位的步骤，包括：
[0023]根据预设时间确定模型，基于预设欺骗位置确定目标卫星发射真实卫星信号的信号发射时间；
[0024]获取目标卫星星历数据中每一个子帧电文的交接字；
[0025]分别根据每一个子帧电文交接字中的周内时计数值，确定每一个子帧电文对应的周内时；
[0026]将与信号发射时间之间的时间差最小的周内时作为最终周内时，并根据信号发射时间和最终周内时，通过预设发射时间与伪码相位对应关系模型确定目标卫星基于预设欺
骗位置的诱骗信号伪码相位
。
[0027]进一步地，预设时间确定模型，包括：
[0028][0029]其中，
R
为预设欺骗位置与目标卫星之间的几何距离；
[0030]为时间变量；
[0031]x
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无人机导航诱骗信号生成方法，其特征在于，所述方法包括：对接收的真实卫星信号进行解调，得到每一颗卫星的星历数据；获取预设欺骗位置处的每一颗可见卫星的星历数据，根据每一颗可见卫星的星历数据，从所述预设欺骗位置处的所有可见卫星中筛选出所有满足预设条件的目标卫星；分别根据每一颗目标卫星的星历数据和所述预设欺骗位置，确定每一颗目标卫星基于所述预设欺骗位置的诱骗信号伪码相位；分别根据每一颗目标卫星的星历数据和目标无人机在当前时刻的位置坐标，确定所述目标无人机接收的每一颗目标卫星的多普勒频率信息；分别根据每一颗目标卫星的诱骗信号伪码相位和多普勒频率信息，通过预设生成策略生成每一颗目标卫星对应的诱骗信号，以通过所述诱骗信号对所述目标无人机进行诱骗
。2.
根据权利要求1所述的无人机导航诱骗信号生成方法，其特征在于，所述根据每一颗可见卫星的星历数据，从所述预设欺骗位置处的所有可见卫星中筛选出所有满足预设条件的目标卫星，包括：根据每一颗可见卫星的星历数据，从所述预设欺骗位置处的所有可见卫星中确定所有满足预设健康条件和预设俯仰角条件的卫星，获得目标卫星集合；根据每预设数量颗卫星为一组的原则将所述目标卫星集合的所有卫星确定为多个卫星组合；分别确定所述多个卫星组合中每个卫星组合的几何精度因子，将几何精度因子最小的卫星组合中的卫星作为目标卫星
。3.
根据权利要求2所述的无人机导航诱骗信号生成方法，其特征在于，确定所有满足所述预设健康条件和所述预设俯仰角条件的卫星的步骤，包括：以所述目标无人机当前时刻所在位置为原点建立站心坐标系；分别根据每一颗可见卫星的星历数据，确定每一颗可见卫星在所述站心坐标系下相对于所述目标无人机当前时刻所在位置处的俯仰角；并将星历数据中卫星健康参数在预设范围内并且俯仰角大于预设阈值的可见卫星，确定为满足预设健康条件和预设俯仰角条件的卫星
。4.
根据权利要求1所述的无人机导航诱骗信号生成方法，其特征在于，确定任一颗目标卫星基于所述预设欺骗位置的诱骗信号伪码相位的步骤，包括：根据预设时间确定模型，基于所述预设欺骗位置确定目标卫星发射所述真实卫星信号的信号发射时间；获取目标卫星星历数据中每一个子帧电文的交接字；分别根据每一个子帧电文交接字中的周内时计数值，确定每一个子帧电文对应的周内时；将与所述信号发射时间之间的时间差最小的周内时作为最终周内时，并根据所述信号发射时间和所述最终周内时，通过预设发射时间与伪码相位对应关系模型确定目标卫星基于所述预设欺骗位置的诱骗信号伪码相位
。5.
根据权利要求4所述的无人机导航诱骗信号生成方法，其特征在于，所述预设时间确定模型，包括：
其中，
R
为预设欺骗位置与目标卫星之间的几何距离；为时间变量；
x
s
(t)、y
s
(t)、z
s
(t)
分别为目标卫星在
t
时刻的
x
方向坐标分量
、y
方向坐标分量
、z
方向坐标分量；
x
u
(t
r
)、y
u
(t
r
)、z
u
(t
r
)
分别为预设欺骗位置处的
x
方向坐标分量
、y
方向坐标分量
、z
方向坐标分量；
t
r
为信号发射时间；
t
r
为信号接收时间；
c
为光速；
I
为卫星信号穿过电离层的时间延时；
T
为卫星信号穿过对流层的时间延时；
Δ
t
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，徐好，谭清怡，龚波，
申请(专利权)人：四川九洲防控科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：