无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)简称“无人机”,是一种可控制、有动力、携带多种任务设备,能够执行多样化任务和重复使用的无人驾驶飞行器。
随着无人机的普及性不断提高,无人机在民用领域持有者的人数空前增加。然而,绝大多数的无人机使用者未受到过专业的培训,国内外各类无人机“黑飞”事件层出不穷,给社会治安和反恐等方面带来了巨大的威胁。2018年12月,伦敦枢纽盖威克机场遭受无人机入侵,整个机场瘫痪18小时以上,机场跑道全线关闭,760个航班12万乘客受到影响。2020年4月长沙某公司在拍摄宣传片过程中,带上3架无人机施放飞行,进入军用机场净空保护区范围,严重影响飞行安全。
如何对无人机“黑飞”进行反制呢?有哪些从技术上管控无人机的方法?
无人机反制传统手段
无人机反制手段常见的有:直接捕捉类、直接摧毁类、信号阻断类。
第一类,直接捕捉类
通过使用地面的捕捉网捕获无人机,或者通过训练鹰隼等手段直接捕捉无人机。
缺点:对高空、大型无人机不现实,容易造成地面二次伤害。
第二类,直接摧毁类
主要是利用无人机反制枪、激光装置、微波装置以及各种常规火力等手段来直接摧毁无人机达到反制无人机的目的。
缺点:成本太高,过度杀伤,容易造成地面二次伤害。
第三类,信号阻断类
通过向无人机发射定向大功率射频信号来切断无人机与控制者之间的通信系统,迫使无人机自行降落或返航。
缺点:降落点不可控,容易造成地面二次伤害。
当无人机被反制发生坠落时,容易砸到地面的人或物,严重点还会危害公共安全。对于“黑飞”的无人机捕获,是否可直接获取“控制权”让它降落指定地点呢?
小编今天给大家介绍一种无人机导航诱骗技术,在线教你打无人机。
无人机导航诱骗技术
通过阻断无人机控制通信、发送虚假导航信息控制无人机并诱骗至指定点再进行捕获,该技术可以有效避免无人机坠毁和二次伤害。
▲无人机导航诱骗技术原理
要想达到成功“诱骗”,构建虚假轨迹,离不开多种技术加持。如:
▲卫星导航实星信号的精密同步技术
▲卫星导航诱骗信号生成控制技术
▲卫星导航轨迹干扰控制策略技术
第一步,先从卫星导航实星信号的精密同步技术说起,它可以实时接收指定区域内的卫星信号,然后通过解码、计算,获得该区域的卫星星历、钟差、电离层等信息,再通过仿真实现生成信号的时刻与真实信号时间同步,为构建虚拟空间做准备,同时也编织了一张“诱骗网”。
第二步,“撒网”。通过卫星导航诱骗信号生成控制技术,能够实时接收外部提供的无人机位置、动态信息和实现诱骗所需叠加的位置偏移量,并采用样条拟合方法进行实时数据拟合,仿真计算可控的虚假轨迹数据,进而生成实时导航诱骗信号,构建与真实卫星一样的“虚拟”空间。
最后一步,“诱捕”。当无人机进入“虚拟”空间后,通过卫星导航轨迹实时控制策略技术,可以对无人机进行灵活处置,配合雷达探测轨迹数据,就可以实现对无人机的精确诱捕,达到反制无人机的目的,从而进行收“网”。
无人机导航诱骗试验过程
(1) 试验基本步骤
第一步,无人机反制装置实时对天进行时间、星历同步,完成本地时间同步。
第二步,控制软件实时接收外部目标轨迹信息,根据目标位置和诱导区域设置,自动生成诱骗策略。
第三步,根据下发的诱骗轨迹参数,实时生成无人机诱骗信号。
第四步,天线伺服机构根据下发的控制参数,实时调整天线方向对准跟踪无人机,并时刻保持对准状态。
第五步, 通过功率控制调节信号强度,保证不同干扰距离的作用效果。
(2) 试验全套设备
▲ 无人机反制装置:欺骗信号模拟器、卫星信号接收天线
▲ 综合控制平台及软件系统:综合控制软件、加固笔记本电脑
▲ 功放:L频段功率放大器
▲ 线及伺服机构:定向发射天线、全向发射天线
▲ 便携式运输防护结构:高强度拉杆箱、户外防水背包
(3) 试验现场部署
▲天线及伺服机构实时对准跟踪无人机
无人机导航诱骗试验效果
(1) 无人机悬停诱骗
▲ 悬停规律:
无人机在悬停状态下时,会根据当前的位置与悬停点的位置差,朝向悬停点修正飞行。
▲ 诱骗悬停位置:
虚假位置与诱骗点连线方向为无人机实际飞行方向,不断修正这个虚假位置可以让无人机朝向诱骗点飞行。
▲无人机悬停诱骗过程演示
(2) 无人机返航诱骗
▲ 返航规律:
无人机在返航状态下,总是会从当前位置朝向返航点飞行。
▲ 确定返航点:
多个虚假位置下无人机飞行方向沿线的交会点确定返航点。
▲ 诱骗飞行方向:
虚假位置与返航点连线方向为无人机实际飞行方向,不断修正这个指向可以让无人机朝向诱骗点飞行。
▲无人机返航诱骗过程演示
湖南卫导是一家专注于卫星导航仿真和导航诱骗技术研究与产品开发、销售及解决方案提供的高科技企业。研制的导航诱骗设备已通过多项标准检测认证,适用于政府机构、航空机场、监狱看守所、石油化工厂和区域反恐等,需要空间保密、无人机管控的地域。