《無人機反制技術概論》教案授課班級班級人數授課教師授課序號12授課類型授課課時4授課章節(jié)名稱5.3GPS干擾和GPS欺騙5.4寬帶干擾5.5窄帶干擾5.6全頻道干擾教學目標知識目標了解GPS干擾和GPS欺騙了解寬帶干擾了解窄帶干擾了解全頻道干擾教學任務1.GPS干擾和GPS欺騙2.寬帶干擾3.窄帶干擾4.全頻道干擾情感目標1.培養(yǎng)勤于思考，舉一反三的學習習慣；2.鼓勵學生積極參與活動，激發(fā)起學生的學習動機和興趣；3.通過小組討論，培養(yǎng)良好的團隊合作精神。教學重點1.GPS干擾和GPS欺騙2.寬帶干擾3.窄帶干擾4.全頻道干擾教學難點教學方法講授法、討論法、演示法教學過程一、組織教學二、課前提問1.干擾控制技術在無人機反制中有什么作用？2.射頻干擾在應用方面有哪三種模式？3.你知道有哪幾種頻段的干擾？三、導入新課四、教學內容：5.3GPS干擾和GPS欺騙一、GPS干擾和欺騙的原理GPS干擾（GPSjamming）和GPS欺騙（GPSspoofing）是通過發(fā)射偽造或強干擾信號，干擾或欺騙無人機接收的GPS信號，導致目標無人機無法正確獲取位置信息。反制方法1.GPS干擾GPS信號干擾是通過發(fā)射強大的電磁噪聲信號，覆蓋或干擾目標無人機接收的GPS信號，導致無人機無法接收到衛(wèi)星的定位信息。GPS干擾器工作在GPS信號的頻率范圍內，通過強大的發(fā)射功率覆蓋這些頻段（1）L1頻段：1575.42MHz。（2）L2頻段：1227.60MHz。2.GPS欺騙（1）偽造信號通過發(fā)射偽造的GPS信號，誘騙目標無人機接收并解析錯誤的位置信息。（2）信號同步欺騙信號需要與真實GPS信號保持同步，以便使目標無人機無法分辨真?zhèn)涡盘?。三、?yōu)、缺點優(yōu)點：干擾目標無人機，使其無人機無法導航或返回起始點。缺點：會影響周圍其他使用GPS的設備，使其受到限制。5.4寬帶干擾寬帶(英語：Broadband)在基本電子和電子通信上，是一種使用多種頻率同時發(fā)送許多電子消息的方法。寬帶接入技術主要包括：銅線寬帶接入技術、HFC技術、光纖接入技術和無線接入技術。一、寬帶范圍寬帶干擾覆蓋以下寬帶頻率范圍1）1GHz~6GHz：覆蓋2.4GHz和5.8GHz的主要控制和傳輸信道，能夠干擾大多數無人機的通信和導航。2）L波段、S波段：對于軍用或高端的無人機，寬帶噪聲干擾需要擴展到1~4GHz的頻段，覆蓋L波段和S波段。3）更寬的頻率范圍：先進的干擾系統(tǒng)，能夠覆蓋從幾百兆赫茲到數十吉赫茲的頻率范圍，用于干擾更復雜的無人機通信和控制系統(tǒng)。二、干擾方法1.寬帶干擾的原理寬帶干擾是通過產生強大的噪聲信號來覆蓋目標無人機的通信、導航或控制信道，使得目標無人機無法接收到有效的指令或導航信息，從而導致目標無人機失控或迫降。2.干擾范圍無人機通常使用2.4GHz和5.8GHz頻段進行通信和導航：大多數消費級和商用無人機使用這兩個頻段控制信號傳輸和圖像傳輸信道。1）2.4GHz頻段主要用于無人機的控制信號傳輸。2）5.8GHz頻段主要用于無人機高清圖像傳輸。3）GPS頻段——L1（1.57542GHz）和L2（1.2276GHz），主要用于無人機的導航和定位。4）部分無人機使用其他頻段：L波段（1~2GHz）和S波段（2~4GHz），用于特定的通信和控制。3.寬帶噪聲干擾器寬帶噪聲干擾器需要大功率輸出，才能在較大范圍內有效干擾目標無人機。三、寬帶干擾的優(yōu)、缺點優(yōu)點：干擾目標無人機，使其無法導航或返回起始點。缺點：影響周圍其他合法使用寬帶的設備，使其受到限制。5.5窄帶干擾窄帶干擾是一種針對特定頻率或頻段的干擾技術，常用于對抗目標無人機的通信或導航系統(tǒng)。窄帶與寬帶的區(qū)別主要體現在帶寬范圍、傳輸速率、應用場景和技術特性上?。窄帶以低帶寬、低速率、廣覆蓋為特征，適用于物聯網等低功耗場景；寬帶則以高帶寬、高速率、大容量為核心，支撐高清視頻等高速傳輸需求。窄帶范圍不到4MHz一概稱為窄帶，只有4MHz或以上才能被稱為寬帶。網絡接入速度為56Kbp/s(最大下載速度為8KB/S)及其以下的網絡接入方式，相對于寬帶而言窄帶的缺點是接入速度慢。窄帶干擾的頻率范圍通常較小，專注于特定的頻率或通信信道，以達到最大干擾效果。窄帶干擾的帶寬范圍：1）1MHz~20MHz：帶寬取決于目標通信或導航信道的寬度和干擾器的設計。2）對于2.4GHz和5.8GHz等常見頻段，能夠有效干擾目標無人機的控制信號或傳輸信號。二、與寬帶干擾的區(qū)別窄帶干擾集中在特定頻率范圍，以更高的能量密度、更高效地干擾目標頻段，對其他頻段影響極小。1.控制與視頻信道（1）2.4GHz頻段大多數消費級和商用無人機使用的遙控信道：（2.400~2.425GHz或2.450GHz~2.475GHz），覆蓋無人機的控制信道。（2）5.8GHz頻段用于視頻、圖像傳輸范圍：5.725~5.850GHz之間；窄帶干擾范圍：集中在5.8GHz的子頻段內（5.740~5.760GHz），足以干擾目標無人機視頻、圖像傳輸。2.GPS導航信號（1）L1頻段（1.57542GHz）GPS系統(tǒng)的主要頻段能夠穿透云層和簡單的障礙物，為無人機提供準確導航和定位。窄帶干擾范圍：在1.575GHz~1.576GHz范圍內，加上導航誘騙手段，可以對干擾壓制形成有效補充，提供更靈活多樣的反制手段。該頻段可專門用于干擾GPS信號，導致目標無人機失去定位能力。（2）L2頻段（1.2276GHz）該頻段用于增強GPS信號的精度，L2頻段的信號比L1頻段的信號更強，可用于精確的大氣層干擾校正，在復雜的環(huán)境中，能為無人機提供更好的定位和導航性能；窄帶干擾范圍集中在：1.227GHz~1.228GHz，能夠影響目標無人機導航精度。三、窄帶干擾的效果1）精確打擊：窄帶干擾的優(yōu)勢在于其高效、精確的干擾能力，只針對目標無人機的關鍵通信或導航信道，而不會影響其他頻段的設備。2）調節(jié)帶寬窄帶干擾的帶寬可以根據目標信號的特性進行調整，確保在不同環(huán)境和應用場景下的有效性，在復雜的電磁環(huán)境中，窄帶干擾可以調節(jié)為更小的帶寬，以避免對非目標無人機的干擾。5.6全頻道干擾一、全頻道干擾頻段1）干擾頻段1：2400MHz~2500MHz，干擾控制信號和圖傳信號。2）干擾頻段2：5700MHz~5900MHz，干擾控制信號和圖傳信號。3）干擾頻段3：1550MHz~1625MHz，干擾無人機導航信號。4）干擾頻段4：915MHz~928MHz，干擾控制信號和圖傳信號。5）干擾頻段5：430MHz~440MHz，干擾控制信號和圖傳信號。6）干擾頻段6：840MHz~845MHz，干擾控制信號和圖傳信號。7）干擾頻段7：1160MHz~1280MHz，干擾控制信號和圖傳信號。8）干擾頻段8：1430MHz~1444MHz，干擾控制信號和圖傳信號。二、全頻道干擾設備的特點1）具備強大的頻譜覆蓋能力。能夠針對目標無人機通信所使用的多種頻段進行全方位、無死角的干擾，在300-6000MHz頻段內，可任意設置干擾通道輸出，實現全頻段的覆蓋，可有效地防止了目標無人機通過更換頻段來規(guī)避干擾，確保干擾效果的全面性和可靠性。2）設備具有智能化、自動化的特點。通過集成先進的信號識別與處理技術，能夠迅速識別并鎖定目標無人機信號，自動調