基于GNSS的无人机导航欺骗关键技术研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:accpaccp1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无人飞行器近年来发展势头强劲,从军事战场杀伤利器,到日常百姓拍照摄影,无人机时代的来临,势不可挡。我们是否已经做好拥抱这个时代的准备?可能还没有,当操控无人机的不是百姓,而是恐怖分子时,我们将不知所措。本文关注无人机反制领域,研究基于全球卫星导航系统的无人机导航欺骗关键技术问题。作为反无人机技术之一,导航欺骗是指通过发射虚假的卫星导航信号,使得采用卫星导航作为时空信息来源之一的无人机达成欺骗方,而非操控者的既定目标。论文主要研究和解决了如下问题:1、欺骗信号生成与作用问题。建立欺骗信号模型,并分析其对导航接收机的影响是导航欺骗技术得以运用的基础,鉴于导航欺骗反无人机手段具有隐蔽性特点,定量分析隐蔽性在接收机信号层面的体现,指导欺骗过程进行。为解决该问题,提出了基于码片相对滑动和失锁比例因子概念,分析欺骗信号对导航接收机环路的影响。2、无人机导航欺骗建模问题。建立在导航欺骗条件下的无人机模型有助于实现欺骗目标,鉴于利用导航欺骗手段处置的大都是非合作目标,因此需提出普适性强、工程应用价值大的建模方法。为解决该问题,提出了基于质点假设与规划模型,并将无人机导航欺骗过程分解为“识别”与“规划”两步。3、无人机导航欺骗“识别”问题。将欺骗信号作为无人机系统激励,雷达作为系统输出,通过输入输出关系辨识无人机“运动行为”参数。鉴于无人机制导、导航与控制结构,以四种经典的航迹跟踪算法为例,提出基于航迹跟踪的直接和等效参数识别算法,并通过仿真和实地飞行试验验证了算法的正确性。4、无人机导航欺骗策略与规划问题。在已经建立的欺骗信号与无人机“运动行为”映射关系的基础上,欺骗策略是指为达到欺骗目标而对欺骗信号进行的设计,鉴于现阶段欺骗目标是将无人机诱骗至指定地点,因此,应回答是否可骗以及如何去骗。为解决该问题,提出了基于航迹规划的欺骗规划算法。本文系统展现了基于导航欺骗技术进行无人机反制所涉及到的相关问题,并通过理论分析,仿真验证以及实地飞行试验证明了技术的可行性和有效性,为我国反无人机技术发展注入新的动力。
其他文献
吸气式宽速域巡航飞行器有望使航空运输更加快捷、使空天往返更加经济、使武器装备更具有威慑力。该类飞行器涉及学科广泛且学科间耦合关系复杂,亟需采用多学科设计优化的方法进行一体化研究,减少因学科间设计目标冲突导致的往复设计。然而宽速域巡航飞行器需要新概念气动外形、宽速域高效发动机、先进的控制系统、耐热材料和高强度结构,每个单独的学科都需要采用新的设计理论和方法,这使得该类飞行器的总体设计面临巨大挑战。本
学位
以流动噪声为代表的湍流多尺度问题研究正进入大涡模拟阶段,通常涉及到复杂工程外形和高雷诺数,要求算法兼具高分辨率和高效率。本文以七阶紧致格式为基础,以机体气动噪声及降噪模拟研究需求为导向,紧扣高精度大涡模拟算法和先进混合模型,结合声比拟理论建立了一套适用于亚/跨声速气动噪声问题的预测方法。本文首先对高精度隐式大涡模拟方法开展研究。结合经典显式亚格子模型,对比研究了隐式大涡模拟的模拟能力。研究结果表明
学位
微纳卫星以成本低、体积小、质量轻、集成度高的特点,适合快速响应发射和星座组网,在未来航天发展中具有重要地位。另一方面,受到体积和功率的限制,大部分微纳卫星尚未配备推进系统,极大的限制了其在轨任务的多样性。为了满足微纳卫星执行包括姿态控制、轨道转移等姿轨控任务需求,毫牛级的微型化推进系统得到广泛关注和深入研究。但是,对于低功耗、推力达到10 m N、高集成度的适合微纳卫星编队飞行的微推进系统,目前在
学位
在遥感图像解译中,对图像中的目标进行智能且精准的检测具有较大的应用价值。近年来,深度学习技术,尤其是其中的卷积神经网络凭借其强大的特征学习能力,在计算机视觉等领域得到了广泛应用。因此,将卷积神经网络应用于遥感图像目标检测任务是当前的研究热点之一,并取得了一定的成果。但是基于卷积神经网络的遥感图像目标检测仍然面临着诸多挑战,比如图像中目标形状的多样性、背景的复杂性以及目标姿态的不确定性等。此外,卷积
学位
近年来,随着世界主要大国对外层空间的不断开发,在轨航天器数量持续增多,太空环境日趋复杂,我国的太空资产安全和国土信息安全正面临前所未有的挑战。传统的依托轨道信息的空间目标位置感知已无法满足空间活动的现实需要,亟待提升对高价值空间目标外形结构、三维姿态等精细信息的在轨感知能力。目前,以天地基光学和陆基雷达为代表的成像观测设备为空间目标精细感知提供了数据基础。然而在太空的特殊场景下,观测视角的限制、观
学位
双基地MIMO雷达能够充分利用发射阵列和接收阵列的阵列孔径扩展能力来实现良好的目标参数估计性能,国内外众学者对双基地MIMO雷达进行了深入广泛的研究。针对当前双基地MIMO雷达角度参数估计中面临的短板,本文提出一系列新的方法来实现双基地MIMO雷达中高精度的角度参数估计。本文详细的研究内容和创新点如下:首先,研究了稀疏恢复求解算法在双基地MIMO雷达角度参数估计中的应用。针对常规子空间类算法在小快
学位
界面载流子动力学过程在二维纳米材料异质结电子和光电器件中扮演着重要作用,其中载流子的层间转移方式和能量利用率是影响器件性能的主要因素之一。本文基于自主搭建的显微宽光谱泵浦-探测平台,对二维/三维(2D/3D)混合钙钛矿、石墨烯-过渡金属硫化物(G-TMDs)两类典型的二维材料异质结的超快载流子动力学过程进行了系统的实验和理论研究,深入剖析了不同光子能量激发下电荷和能量转移过程,发现了2D/3D混合
学位
程序合成是根据用户意图自动生成相应程序代码的软件开发活动,它是软件工程领域一个重要的研究方向,也是编程理论中最核心的问题之一。基于组件的程序合成是程序合成技术中一个重要分支,它是通过对给定组件库中的组件进行组合来得到目标程序的方法,通常用于生成不含分支循环等控制结构的程序。随着软件系统复杂程度的日益增长,应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)
学位
空间、深海及核能等应用领域的机电装备,因其工作环境恶劣,其中的功能电路极易出现故障,且故障后人工维修极为困难甚至不可达,客观上要求其具有高可靠性和环境适应能力。相对于传统多模冗余容错方法,自修复硬件是一种以较小冗余粒度与资源消耗实现功能电路高可靠性和环境适应性的新技术途径,具有系统容错能力强、环境适应性好等特点。动态布局是自修复硬件实现结构调整、完成功能恢复的关键技术环节。针对目前动态布局方法存在
学位
高精密激光加工、空间激光应用、非线性光学等众多新兴领域需要脉冲激光器作为光源,不仅需要激光器的平均输出功率达到一定水平,而且对脉冲峰值功率以及脉冲宽度有着特殊的要求。锁模光纤激光器可以产生高峰值功率、飞秒至纳秒各个量级脉宽的脉冲,具有极强的研究价值和应用潜力。人眼安全的1.6μm波段激光不仅是相干多普勒测风雷达、脑组织成像的理想光源,而且在拓展光通信信道和气体探测等领域应用广泛,同时对比1.5μm
学位