利用軌跡誘導(dǎo)的欺騙式GPS干擾技術(shù)

航空航天學(xué)院201521190230

劉琦

為了干擾敵方GPS衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，使其無(wú)法提供正常的導(dǎo)航信息，提出了一種根據(jù)探測(cè)到的飛行器軌跡，通過(guò)在每顆衛(wèi)星上施加不同的傳播時(shí)延和多普勒控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)位置和速度同時(shí)欺騙的方法。該干擾技術(shù)適用于GPS民碼和軍碼方式下的導(dǎo)航欺騙，且不易被檢測(cè)和抑制，為導(dǎo)航戰(zhàn)下的衛(wèi)星對(duì)抗提供了有效的干擾手段。欺騙式干擾技術(shù)：1、GPS自主式欺騙干擾2、GPS轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾實(shí)現(xiàn)原理干擾系統(tǒng)組成

欺騙控制量算法衛(wèi)星導(dǎo)航轉(zhuǎn)發(fā)式干擾示意圖第一步：設(shè)地面接收控制站A的位置坐標(biāo)為(xA,yA,zA)、欺騙目標(biāo)點(diǎn)B的位置坐標(biāo)為(xB,yB,zB)，第i顆衛(wèi)星的位置坐標(biāo)為(xi,yi,zi)。在地面接收控制站A測(cè)得的對(duì)第i顆衛(wèi)星的偽距ρAi可表示為:根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理，對(duì)位置欺騙的本質(zhì)就是要改變偽距測(cè)量值。每顆衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲量為:第二步：1、計(jì)算衛(wèi)星多普勒設(shè)圖中衛(wèi)星速度(vix，viy，viz)，A點(diǎn)到衛(wèi)星的方向余弦為:則在A點(diǎn)的多普勒為(忽略A點(diǎn)接收機(jī)鐘漂影響):2、計(jì)算欺騙多普勒設(shè)雷達(dá)探測(cè)到的載體位置為(xB，yB，zB)，速度為(vBx，vBy，vBz)，欺騙的速度變化量為(Δvx，Δvy，Δvz)，則其相對(duì)于衛(wèi)星的徑向多普勒計(jì)算如下:則相對(duì)于A點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)，需要調(diào)整的多普勒為:實(shí)現(xiàn)方法根據(jù)實(shí)現(xiàn)原理框圖可將實(shí)現(xiàn)過(guò)程分為時(shí)延與頻率控制量計(jì)算、信號(hào)接收與存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的生成(對(duì)存儲(chǔ)信號(hào)的處理與發(fā)送)3個(gè)部分。

這種方式，其最大優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)將GPS定位結(jié)果逐點(diǎn)拉偏的目的，從而不易被慣導(dǎo)識(shí)別并剔除，達(dá)到拉偏組合系統(tǒng)定位結(jié)果、降低攻擊武器殺傷力的目的。但由于需要擬合被欺騙目標(biāo)的飛行軌跡，對(duì)于小目標(biāo)或飛行時(shí)間較短的目標(biāo)實(shí)用性較差，但對(duì)大型載體(如無(wú)人機(jī)、大型導(dǎo)彈)實(shí)施誘導(dǎo)欺騙(從而達(dá)到誘捕)是有可能的。由于任何一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙干擾都會(huì)造成信號(hào)延遲，對(duì)大的延遲信號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航接收