Τεχνολογία Παραπλάνησης Πλοήγησης Drone

Η εξαπάτηση πλοήγησης που στοχεύει τα drones αναφέρεται γενικά στη χρήση ορισμένων τεχνικών μέσων για την έγχυση τεχνητά καθορισμένων ψευδών πληροφοριών πλοήγησης απειλών σε παράνομα drones, με αποτέλεσμα το σύστημα δορυφορικής πλοήγησης του ίδιου του drone να προσδιορίζει εσφαλμένα τη θέση του και να κάνει εσφαλμένο σχεδιασμό διαδρομής και έλεγχο πτήσης, επιτυγχάνοντας έτσι ο σκοπός της απομάκρυνσης του drone ή της αναγκαστικής προσγείωσης σε καθορισμένη τοποθεσία. Λόγω του γεγονότος ότι τα mainstream drones χρησιμοποιούν αυτήν τη στιγμή τοΠαγκόσμιο σύστημα δορυφορικής πλοήγησης(GNSS) ως κύρια πηγή πληροφοριών πλοήγησης, η τεχνολογία παραπλάνησης πλοήγησης μπορεί να επηρεάσει σχεδόν όλα τα drones, ειδικά τα μη στρατιωτικά drones, και έχει καλή εφαρμογή. Στην πρακτική χρήση, ο επίγειος εξοπλισμός καθοδήγησης πλοήγησης drone εκπέμπει γενικά ψευδοσήματα πλοήγησης που έχουν κάποια ομοιότητα με το πραγματικό σήμα GNSS του drone, αναγκάζοντας τους σχετικούς χρήστες να λαμβάνουν και να υπολογίζουν τέτοια σήματα ψευδοπλοήγησης στο τερματικό λήψης, κάνοντας έτσι το drone να αποκτά ψευδή πληροφορίες θέσης, ταχύτητας και χρόνου υπό κρυφές συνθήκες και δεν μπορούν να τις εντοπίσουν αποτελεσματικά. Πρέπει να σημειωθεί ότι η εξαπάτηση πλοήγησης διαφέρει από την παρεμβολή πλοήγησης. Η παρεμβολή καταστολής πλοήγησης χρησιμοποιεί γενικά παρεμβολές υψηλής ισχύος για τη μετάδοση διαφορετικών τύπων σημάτων καταστολής, καθιστώντας τον δέκτη στόχο να μην μπορεί να λάβει κανονικά σήματα πλοήγησης και οι χρήστες να μην μπορούν να λάβουν αποτελέσματα πλοήγησης, τοποθέτησης και χρονισμού, με αποτέλεσμα τη μη διαθεσιμότητα του συστήματος πλοήγησης. Λόγω του γεγονότος ότι η εξαπάτηση πλοήγησης συχνά δεν απαιτεί πολύ ισχυρή ισχύ μετάδοσης, έχει καλή απόκρυψη και μπορεί να καθοδηγήσει τους σχετικούς χρήστες να πλοηγηθούν με λάθος τρόπο σε κάποιο βαθμό, αυτό κάνει επίσης την εξαπάτηση πλοήγησης να έχει καλά αποτελέσματα εφαρμογής στην πράξη.

Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες τεχνολογίες εξαπάτησης πλοήγησης για drones:

1) Προώθηση εξαπάτησης

Όπως υποδηλώνει το όνομα, η προώθηση παραπλάνησης αναφέρεται στην τοποθέτηση ενός δέκτη GNSS γύρω από τον στόχο που πρόκειται να εξαπατηθεί, αποθηκεύοντας και προωθώντας το πραγματικό σήμα GNSS στον στόχο για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα της εξαπάτησης. Γενικά, λόγω της αναπόφευκτης εμφάνισης καθυστερήσεων άφιξης σήματος κατά τη λήψη, αποθήκευση, επεξεργασία και προώθηση σήματος, οι παρεμβολές προώθησης μπορούν να χωριστούν σε εξαπάτηση άμεσης προώθησης και εξαπάτηση καθυστερημένης προώθησης με βάση την παρουσία ανθρώπινης καθυστέρησης στην καθυστέρηση. Λόγω του γεγονότος ότι η εμπλοκή παραπλάνησης προς τα εμπρός προωθεί απευθείας το πραγματικό σήμα, αυτό σημαίνει ότι όσο μπορεί να ληφθεί το τρέχον σήμα, μπορεί να πραγματοποιηθεί εξαπάτηση. Επομένως, δεν χρειάζεται να γνωρίζετε τη δομή του ψευδοκώδικα σήματος εκ των προτέρων, ειδικά χωρίς να κατανοήσετε τις συγκεκριμένες λεπτομέρειες εφαρμογής του κώδικα GPS M (Y). Επομένως, τα στρατιωτικά σήματα GPS μπορούν να εξαπατηθούν άμεσα. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι η καθυστέρηση του προωθούμενου σήματος εξαπάτησης που φτάνει στον δέκτη είναι πάντα μεγαλύτερη από την καθυστέρηση της άφιξης του πραγματικού σήματος. Λόγω της αδυναμίας αλλαγής της δομής του ψευδοκώδικα και μόνο της τιμής μέτρησης της ψευδοαπόστασης κατά τη διαδικασία εξαπάτησης, η ευελιξία ελέγχου της ταυτόχρονης παρεμβολής παραπλάνησης είναι σχετικά κακή, απαιτώντας συχνά πιο περίπλοκες στρατηγικές ελέγχου καθυστέρησης προς τα εμπρός και επίσης με ορισμένους περιορισμούς στο θέση εγκατάστασης των συσκευών προώθησης. Για δέκτες που έχουν ήδη επιτύχει σταθερή παρακολούθηση σημάτων GPS, η εμπλοκή προς τα εμπρός εξαπάτησης είναι αποτελεσματική μόνο όταν η καθυστέρηση μεταξύ του μπροστινού σήματος και του άμεσου σήματος στο κέντρο φάσης της κεραίας του δέκτη στόχου είναι μικρότερη από ένα τσιπ λόγω της φάσης ψευδοκώδικά του το ρολόι υστερεί σε σχέση με το πραγματικό σήμα. Επιπλέον, η έρευνα έχει δείξει ότι λόγω του γεγονότος ότι οι δέκτες GPS λαμβάνουν συνήθως πολλαπλά δορυφορικά σήματα (συνήθως μεγαλύτερα από 10 κανάλια), είναι συχνά απαραίτητο να λαμβάνετε και να προωθείτε πολλαπλά δορυφορικά σήματα κατά τη διάρκεια της εξαπάτησης. Ωστόσο, στην πράξη, εάν χρησιμοποιείται ένας μεμονωμένος σταθμός και μέθοδος μίας κεραίας για την προώθηση, είναι συχνά αδύνατη η ταυτόχρονη προώθηση περισσότερων από τεσσάρων καναλιών (εκτός τεσσάρων καναλιών) δορυφορικών σημάτων και πολλά σήματα πρέπει να προωθούνται σε έναν σταθμό προώθησης. Συχνά με αποτέλεσμα μεγάλο όγκο σταθμών προώθησης, τα σήματα πλαστογράφησης προώθησης εντοπίζονται επίσης εύκολα. Ως εκ τούτου, η χρήση της πλαστογράφησης προς τα εμπρός είναι συχνά περιορισμένη στην πράξη.

(2) Γεννητική εξαπάτηση

Η βασική αρχή της γενετικής εξαπάτησης είναι η χρήση συσκευών εξαπάτησης για τον υπολογισμό σε πραγματικό χρόνο των απαραίτητων παραμέτρων όπως καθυστέρηση φάσης κώδικα, φορέας Doppler, μήνυμα πλοήγησης κ.λπ. του σήματος GNSS που πρέπει να λάβει ο χρήστης στην προκαθορισμένη αναμενόμενη θέση χρήστη. . Με βάση αυτό, δημιουργείται ένα ψευδές σήμα GNSS σε εκείνο το σημείο και ακτινοβολείται στο αντικείμενο εξαπάτησης μέσω της κεραίας εκπομπής, καλύπτοντας το αληθινό σήμα GNSS με το πλεονέκτημα ισχύος του ψευδούς σήματος. φορέας Doppler του σήματος εξαπάτησης, έτσι ώστε ο στόχος που πρόκειται να εξαπατηθεί μπορεί να λάβει εσφαλμένες τιμές μέτρησης ψευδοεμβέλειας και στη συνέχεια να υπολογίσει τις εσφαλμένες πληροφορίες θέσης, επιτυγχάνοντας τελικά τον σκοπό της εξαπάτησης. Η βασική αρχή αυτής της μεθόδου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

Η γενεσιουργός εξαπάτηση απαιτεί πλήρη κατανόηση της δομής δεδομένων και συχνότητας των σημάτων GNSS, όπως δομές ψευδοκώδικα, μηνύματα πλοήγησης, κ.λπ., γεγονός που καθιστά δύσκολη την εφαρμογή γενεσιουργού εξαπάτησης σε σήματα κωδικού P (Y). Λόγω του γεγονότος ότι η παρεμβολή γενετικής παραπλάνησης χρησιμοποιεί τη δική της συσκευή για τη δημιουργία σημάτων εξαπάτησης και δεν βασίζεται στο σύστημα GNSS, το μέρος εξαπάτησης μπορεί ελεύθερα να καθορίσει το μήνυμα πλοήγησης και το χρόνο μετάδοσης σήματος, που επιτρέπει στο σήμα εξαπάτησης να φτάσει στον δέκτη είτε καθυστερώντας ή μπροστά από το πραγματικό σήμα. Έτσι, η γενετική παρεμβολή μπορεί να παραπλανήσει τον δέκτη-στόχο με διάφορα μέσα, όπως αλλαγή των τιμών πειραματικής μέτρησης άφιξης και παραβίαση δορυφορικών εφημερίδων/αλμανάκ. Επιπλέον, καθώς τα σήματα GNSS είναι στην πραγματικότητα σήματα ευρέος φάσματος αλληλουχίας που επαναλαμβάνονται σε μια συγκεκριμένη περίοδο κωδικού, η έρευνα έδειξε ότι τα σήματα παραγωγής παραπλάνησης μπορούν αυτόματα να αντιστοιχίσουν τη φάση κώδικα με το πραγματικό σήμα εντός της μεγαλύτερης περιόδου ψευδοκωδικού (1ms για σήματα GPS L1 ), και τραβήξτε τον βρόχο παρακολούθησης ψευδοκωδικού δέκτη για να παρακολουθήσετε το σήμα εξαπάτησης μέσω ελαφρώς υψηλότερης ισχύος από το πραγματικό σήμα. Ταυτόχρονα, λόγω του χαρακτηριστικού κυκλικής επανάληψης του ψευδοκώδικα στο σήμα εξαπάτησης, εάν η εξαπάτηση δεν είναι επιτυχής εντός ενός κύκλου ψευδοκώδικα, το σήμα εξαπάτησης μπορεί επίσης να εφαρμόσει αυτόματα έλξη στον επόμενο κύκλο ψευδοκωδικού μέχρι τον δέκτη στόχο καθοδηγείται με επιτυχία. Μόλις το σήμα εξαπάτησης τραβήξει επιτυχώς τον βρόχο παρακολούθησης ψευδοκωδικού του δέκτη στόχου, το παρεμβαλλόμενο μέρος μπορεί να ελέγξει τα αποτελέσματα χρονισμού και τοποθέτησης του δέκτη στόχου προσαρμόζοντας τη φάση ψευδοκωδικού του μεταδιδόμενου σήματος εξαπάτησης, επιτυγχάνοντας έτσι τον στόχο της εξαπάτησης του στόχου δέκτης. Επομένως, αυτή η μέθοδος δεν έχει υψηλές απαιτήσεις για την τρέχουσα κατάσταση του δέκτη. Μπορεί να εξαπατήσει τόσο τον δέκτη στην κατάσταση λήψης όσο και τον δέκτη σε κατάσταση παρακολούθησης σταθερής κατάστασης. Επομένως, η πρακτικότητα της γενεσιουργής εξαπάτησης είναι συχνά ισχυρότερη.

Λόγω της βαθιάς εφαρμογής των συστημάτων δορυφορικής πλοήγησης σε διάφορες πτυχές της κοινωνικής ζωής και των στρατιωτικών εφαρμογών, τα τερματικά λήψης δορυφορικής πλοήγησης που λαμβάνουν ψευδή σήματα και λαμβάνουν εσφαλμένα αποτελέσματα χρονισμού και θέσης μπορεί να οδηγήσουν σε καταστροφικές συνέπειες. Ως εκ τούτου, ο αριθμός των αντίμετρων drone που χρησιμοποιούν τεχνολογία εξαπάτησης πλοήγησης αυξάνεται συνεχώς. Στις 4 Δεκεμβρίου 2011, οι ιρανικές δυνάμεις αεράμυνας ισχυρίστηκαν ότι είχαν χρησιμοποιήσει τεχνολογία εξαπάτησης για να συλλάβουν ένα αμερικανικό μη επανδρωμένο αναγνωριστικό αεροσκάφος «RQ-170» κατά μήκος των ανατολικών συνόρων της χώρας. Εάν αυτή η αναφορά είναι αληθινή, θα είναι η πρώτη εφαρμογή τεχνολογίας εξαπάτησης πλοήγησης σε αντίμετρα μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων. Σύμφωνα με δημοσιεύματα των μέσων ενημέρωσης, ως σημαντική χώρα στην τεχνολογία και τον εξοπλισμό ηλεκτρονικού πολέμου, η Ρωσία είναι πολύ πιθανό να έχει χρησιμοποιήσει εκτενώς την τεχνολογία εξαπάτησης με στόχο το GPS τα τελευταία χρόνια. Σύμφωνα με το C4ADS, έναν μη κερδοσκοπικό οργανισμό στις Ηνωμένες Πολιτείες, έχουν σημειωθεί σχεδόν 10.000 διαφορετικά περιστατικά εξαπάτησης GPS στη Ρωσία τα τελευταία χρόνια, ειδικά όταν ο Ρώσος πρόεδρος Πούτιν επισκέπτεται ευαίσθητες περιοχές, θα εμφανιστούν παραπλανητικά σήματα GPS γύρω τους. Επιπλέον, η οργάνωση ανέφερε ότι στη Μόσχα, ειδικά κοντά στο Κρεμλίνο, οι τουρίστες έχουν επανειλημμένα βρει την τοποθεσία τους χαρακτηρισμένη ως αεροδρόμιο σε απόσταση 32 χιλιομέτρων. Αυτή η προσέγγιση της Ρωσίας θεωρείται ευρέως ως αμυντικό μέτρο για να αποφευχθεί η επίθεση από όπλα που κατευθύνονται μέσω GPS του ΝΑΤΟ. Η ανάλυση υποδηλώνει ότι ο ρωσικός στρατός μπόρεσε επανειλημμένα να αποτρέψει επιθέσεις συμπλέγματος μη επανδρωμένων αεροσκαφών με στόχο τις στρατιωτικές του βάσεις στη Συρία, πιθανώς λόγω της χρήσης τεχνολογίας μερικής εξαπάτησης GPS.