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    无人机干扰和反干扰的原理分析

    2019-12-26

      众所周知,无人驾驶飞行器通常由全球定位系统信号定位。全球定位系统依靠中轨道卫星。一般来说,信号通过数万公里到达地球表面,已经非常微弱。因此,当无人机靠近防御者时,干扰全球定位系统信号相对容易。如果你想欺骗它,你需要用更复杂的方法模拟全球定位系统卫星,这将更加困难。


      目前,无人机的控制大多采用无线电通信技术。通过向目标无人机发射大功率干扰信号并抑制控制信号,无人机可以被迫自行着陆或返回。


      美国正在使用这一原则。这把枪的枪架上安装了一个电子干扰机。一旦扣动扳机,干扰机将向无人机发送一个全波段干扰信号,使无人机脱离操作者的控制,自动降落在地面上,而不接收控制信号。


      一旦无人机的信号处于混乱状态,它通常有三种选择:落地、回到操作者身边或稳定降落。这种步枪的有效射程为500至2000米。


      目前,在正常情况下,绝大多数消费者无人机更喜欢使用全球定位系统导航进行飞行控制,而民用全球定位系统信号未加密,留下了使用空间。


      ??GPS欺骗的主要原理是向无人机的控制系统发送错误的地理坐标,从而控制导航系统并诱导无人机飞向错误的地方。全球定位系统信号可以由一个发生器产生,也可以预先录制,然后回放。由于无人机接收的全球定位系统信号总是基于信号强的信号源,地面上的人工全球定位系统信号只要强度足够大,就可以覆盖从太空发射的真实全球定位系统信号,从而欺骗了无人机的全球定位系统接收模块。


      目前,所有国家都在核心地区设立了禁飞区。许多无人机制造商已经将它们安装在无人机的内置固件中。无人机不能在禁飞区起飞,即使到达禁飞区也会自动着陆。因此,只要地面人造全球定位系统信号将地理位置模拟为禁飞区的坐标,无人机就可以被迫自己着陆。


      目前无人飞行器使用的控制信号大多在1.2千兆赫、2.4千兆赫和5.8千兆赫等常规民用频段,随着Arduino和草莓派等开源硬件的快速发展和软件无线电(SDR)技术的普及,普通爱好者也可以使用从网络上购买的硬件和从论坛上获得的软件源代码模拟遥控器向无人飞行器发送控制信号,并覆盖来自真实遥控器的信号,从而获得对无人飞行器的控制。


      许多无人驾驶飞行器直接使用无线网络进行交互,以方便用户使用手机和平板电脑等移动设备。这样,一些已经在互联网上成熟的黑客技术可以直接应用到无人机上。


      例如,进入控制系统可以通过无人机控制系统中的开放端口或密码猜测来控制无人机。开发“萨米蠕虫病毒”的传奇黑客萨米·卡姆卡(Samy Kamkar)利用这一原理编写了一款名为“SkyJack”的软件,用于劫持无人驾驶飞行器。该软件安装在特殊配置的无人飞行器上。天空杰克(SkyJack)在空中飞行,搜索无线范围内的其他无人飞行器,然后入侵无人飞行器并获得控制权。


      从事反无人机行业应用的专业人士表示,目前反无人机技术在中国仍处于探索阶段。无线电劫持技术由于各种无人机制造商对无线电信号的加密而难以实现,而黑客技术由于门槛高而难以商业化,因此目前的技术主要采用干扰阻断。


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