Công nghệ đánh lừa điều hướng Drone

Đánh lừa điều hướng nhắm mục tiêu vào máy bay không người lái thường đề cập đến việc sử dụng một số phương tiện kỹ thuật nhất định để đưa thông tin điều hướng mối đe dọa giả mạo vào máy bay không người lái bất hợp pháp, khiến hệ thống định vị vệ tinh của máy bay không người lái xác định không chính xác vị trí của nó và do đó lập kế hoạch tuyến đường và kiểm soát chuyến bay không chính xác, do đó đạt được mục tiêu. mục đích xua đuổi máy bay không người lái hoặc buộc phải hạ cánh tại một địa điểm được chỉ định. Do thực tế là các máy bay không người lái hiện nay đang sử dụngHệ thống định vị vệ tinh toàn cầu(GNSS) là nguồn thông tin điều hướng chính, công nghệ đánh lừa điều hướng gần như có thể ảnh hưởng đến tất cả các máy bay không người lái, đặc biệt là máy bay không người lái dân sự và có khả năng ứng dụng tốt. Trong sử dụng thực tế, thiết bị dẫn đường cho máy bay không người lái trên mặt đất thường phát ra các tín hiệu điều hướng giả có độ tương tự nhất định với tín hiệu GNSS của máy bay không người lái thực, buộc người dùng có liên quan phải nhận và tính toán các tín hiệu điều hướng giả đó tại thiết bị đầu cuối nhận, do đó làm cho máy bay không người lái nhận được tín hiệu sai. thông tin về vị trí, tốc độ và thời gian trong điều kiện bị che giấu và không thể phát hiện nó một cách hiệu quả. Cần chỉ ra rằng lừa dối điều hướng khác với can thiệp điều hướng. Nhiễu triệt tiêu điều hướng thường sử dụng thiết bị gây nhiễu công suất cao để truyền các loại tín hiệu triệt tiêu khác nhau, khiến máy thu mục tiêu không thể nhận tín hiệu điều hướng bình thường và người dùng không thể thu được kết quả điều hướng, định vị và thời gian, dẫn đến hệ thống điều hướng không khả dụng. Do lừa dối điều hướng thường không yêu cầu công suất truyền quá mạnh, có khả năng che giấu tốt và có thể hướng dẫn người dùng liên quan điều hướng sai cách ở một mức độ nhất định, điều này cũng khiến việc lừa dối điều hướng có tác dụng ứng dụng tốt trong thực tế.

Hiện tại, có hai công nghệ đánh lừa điều hướng chính cho máy bay không người lái:

1) Chuyển tiếp lừa dối

Như tên cho thấy, đánh lừa chuyển tiếp đề cập đến việc đặt máy thu GNSS xung quanh mục tiêu bị đánh lừa, lưu trữ và chuyển tiếp tín hiệu GNSS thực đến mục tiêu để đạt được hiệu quả đánh lừa. Nói chung, do sự xuất hiện không thể tránh khỏi của độ trễ tín hiệu đến trong quá trình thu, lưu trữ, xử lý và chuyển tiếp tín hiệu, nhiễu chuyển tiếp có thể được chia thành lừa dối chuyển tiếp trực tiếp và lừa dối chuyển tiếp bị trì hoãn dựa trên sự hiện diện của độ trễ của con người trong độ trễ. Do thực tế là việc gây nhiễu chuyển tiếp trực tiếp chuyển tiếp tín hiệu thực, điều đó có nghĩa là chỉ cần có thể nhận được tín hiệu hiện tại thì việc lừa dối có thể được thực hiện. Do đó, không cần phải biết trước cấu trúc của mã giả tín hiệu, đặc biệt là không hiểu chi tiết triển khai cụ thể của mã GPS M(Y). Do đó, tín hiệu GPS quân sự có thể bị đánh lừa trực tiếp. Tuy nhiên, do độ trễ của tín hiệu đánh lừa được chuyển tiếp đến máy thu luôn lớn hơn độ trễ của tín hiệu thực đến. Do không thể thay đổi cấu trúc mã giả và chỉ có giá trị đo khoảng cách giả trong quá trình đánh lừa, nên tính linh hoạt điều khiển của nhiễu đánh lừa chuyển tiếp đồng thời tương đối kém, thường đòi hỏi các chiến lược kiểm soát độ trễ chuyển tiếp phức tạp hơn và cũng có những hạn chế nhất định về vị trí triển khai của các thiết bị chuyển tiếp. Đối với các máy thu đã đạt được khả năng theo dõi tín hiệu GPS ổn định, việc gây nhiễu đánh lừa chuyển tiếp chỉ có hiệu quả khi độ trễ giữa tín hiệu chuyển tiếp và tín hiệu trực tiếp tại tâm pha của ăng ten máy thu mục tiêu nhỏ hơn một chip do pha mã giả của nó. đồng hồ tụt lại phía sau tín hiệu thực. Ngoài ra, nghiên cứu đã chỉ ra rằng do máy thu GPS thường nhận được nhiều tín hiệu vệ tinh (thường lớn hơn 10 kênh) nên thường cần phải nhận và chuyển tiếp nhiều tín hiệu vệ tinh trong quá trình đánh lừa. Tuy nhiên, trên thực tế, nếu sử dụng phương pháp một trạm và ăng-ten đơn để chuyển tiếp, thường không thể chuyển tiếp đồng thời nhiều hơn bốn kênh (không bao gồm bốn kênh) tín hiệu vệ tinh và nhiều tín hiệu cần được chuyển tiếp tại một trạm chuyển tiếp, Thường dẫn đến số lượng lớn các trạm chuyển tiếp, các tín hiệu giả mạo chuyển tiếp cũng dễ dàng bị phát hiện. Vì vậy, việc sử dụng giả mạo chuyển tiếp thường bị hạn chế trong thực tế.

（2） Sự lừa dối mang tính sáng tạo

Nguyên tắc cơ bản của Generative Deception là sử dụng các thiết bị lừa dối để tính toán theo thời gian thực các thông số cần thiết như độ trễ pha mã, Doppler sóng mang, bản tin điều hướng, v.v. của tín hiệu GNSS mà người dùng cần nhận tại vị trí người dùng dự kiến ​​đã xác định trước. . Dựa trên điều này, tín hiệu GNSS sai được tạo ra tại thời điểm đó và phát đến đối tượng lừa dối thông qua ăng-ten truyền, che giấu tín hiệu GNSS thực bằng lợi thế về sức mạnh của tín hiệu sai, Làm cho nó dần dần theo dõi và nắm bắt pha mã giả được chỉ định và Doppler sóng mang của tín hiệu lừa dối, để mục tiêu bị lừa dối có thể thu được các giá trị đo phạm vi giả không chính xác, sau đó tính toán thông tin vị trí không chính xác, cuối cùng đạt được mục đích lừa dối. Nguyên lý cơ bản của phương pháp này được thể hiện trong hình sau:

Đánh lừa tổng quát đòi hỏi sự hiểu biết đầy đủ về dữ liệu và cấu trúc tần số của tín hiệu GNSS, chẳng hạn như cấu trúc mã giả, thông báo điều hướng, v.v., gây khó khăn cho việc thực hiện đánh lừa tổng hợp trên tín hiệu mã P (Y). Do hoạt động gây nhiễu lừa dối tổng hợp sử dụng thiết bị của chính nó để tạo ra tín hiệu lừa dối và không dựa vào hệ thống GNSS, bên lừa dối có thể tự do xác định thông báo điều hướng và thời gian truyền tín hiệu, cho phép tín hiệu lừa dối đến được người nhận hoặc bị trễ. hoặc trước tín hiệu thực. Vì vậy, nhiễu tổng hợp có thể đánh lừa máy thu mục tiêu thông qua nhiều cách khác nhau như thay đổi các giá trị đo thử nghiệm đến và giả mạo lịch thiên văn/niên lịch vệ tinh. Ngoài ra, vì tín hiệu GNSS thực chất là tín hiệu trải phổ chuỗi trực tiếp lặp lại ở một khoảng thời gian mã nhất định, nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tín hiệu đánh lừa tổng hợp có thể tự động khớp pha mã với tín hiệu thực trong khoảng thời gian mã giả dài nhất (1ms đối với tín hiệu GPS L1). ) và kéo vòng theo dõi mã giả của máy thu để theo dõi tín hiệu đánh lừa thông qua công suất cao hơn một chút so với tín hiệu thực. Đồng thời, do đặc tính lặp lại theo chu kỳ của mã giả trong tín hiệu lừa dối, nếu việc lừa dối không thành công trong một chu kỳ mã giả thì tín hiệu lừa dối cũng có thể tự động thực hiện lực kéo trong chu kỳ mã giả tiếp theo cho đến khi người nhận mục tiêu được hướng dẫn thành công. Sau khi tín hiệu đánh lừa kéo thành công vòng theo dõi mã giả của máy thu mục tiêu, bên gây nhiễu có thể kiểm soát kết quả định thời và định vị của máy thu mục tiêu bằng cách điều chỉnh pha mã giả của tín hiệu đánh lừa được truyền đi, từ đó đạt được mục tiêu đánh lừa mục tiêu. người nhận. Vì vậy, phương pháp này không có yêu cầu cao đối với trạng thái hiện tại của máy thu. Nó có thể đánh lừa cả máy thu ở trạng thái bắt và máy thu ở trạng thái theo dõi trạng thái ổn định. Vì vậy, tính thực tiễn của sự lừa dối mang tính sáng tạo thường mạnh mẽ hơn.

Do ứng dụng sâu rộng của hệ thống định vị vệ tinh trong các khía cạnh khác nhau của đời sống xã hội và ứng dụng quân sự, các thiết bị đầu cuối thu dẫn đường vệ tinh nhận tín hiệu sai và thu được kết quả định vị và định thời không chính xác có thể dẫn đến hậu quả thảm khốc. Vì vậy, số lượng các biện pháp đối phó với máy bay không người lái sử dụng công nghệ đánh lừa dẫn đường không ngừng gia tăng. Ngày 4/12/2011, lực lượng phòng không Iran tuyên bố đã sử dụng công nghệ đánh lừa để bắt giữ một máy bay trinh sát không người lái "RQ-170" của Mỹ dọc biên giới phía đông nước này. Nếu báo cáo này là sự thật thì đây sẽ là ứng dụng đầu tiên của công nghệ đánh lừa điều hướng trong các biện pháp đối phó với máy bay không người lái. Theo báo cáo phương tiện truyền thông, với tư cách là một quốc gia lớn về công nghệ và thiết bị tác chiến điện tử, Nga rất có thể đã sử dụng rộng rãi công nghệ đánh lừa nhắm mục tiêu GPS trong những năm gần đây. Theo C4ADS, một tổ chức phi lợi nhuận ở Mỹ, đã xảy ra gần 10000 vụ việc đánh lừa GPS khác nhau ở Nga trong những năm gần đây, đặc biệt khi Tổng thống Nga Putin tới thăm những khu vực nhạy cảm, các tín hiệu GPS đánh lừa sẽ xuất hiện xung quanh họ. Ngoài ra, tổ chức này còn đưa tin rằng ở Moscow, đặc biệt là gần Điện Kremlin, khách du lịch đã nhiều lần tìm thấy địa điểm của họ được chỉ định là sân bay cách đó 32km. Cách tiếp cận này của Nga được nhiều người coi là biện pháp phòng thủ nhằm tránh bị tấn công bởi vũ khí dẫn đường GPS của NATO. Phân tích cho thấy quân đội Nga có thể liên tục ngăn chặn các cuộc tấn công bằng cụm máy bay không người lái nhắm vào các căn cứ quân sự của họ ở Syria, có thể là do sử dụng công nghệ đánh lừa GPS một phần.