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无人机干扰反干扰的原理解析

来源:韦加教育 发布时间:2019-03-20 点击次数:67

我们都知道无人机一般都是通过GPS信号来定位的,GPS依靠中轨道卫星。通俗而言就是信号经过上万公里到达地球表面,已经非常微弱。所以要在无人机离防御者很近的情况下干扰GPS信号是比较容易的。如果想欺骗它就需要用比较复杂的手段来模拟GPS卫星,会困难得多。

 目前,对无人机的控制多使用无线电通信技术,通过向目标无人机发射大功率干扰信号,对控制信号进行压制,就可以迫使无人机自行降落或返航。

无人机反干扰

  美国就是利用了这个原理。这款枪把一个电子干扰器安装在步枪的框架上,一旦扣动扳机,干扰器会向无人机发射全频段的干扰信号,使无人机脱离操作者的控制,接收不到控制信号而自动降落到地面。

  一旦无人机的信号处于混乱状态,它通常有3种选择:跌落到地面、返回操作者身边或平稳下降。这种步枪的有效射程达到了500~2000米。

  目前,在正常情况下绝大多数消费级无人机都会首选GPS导航来进行飞行控制,而民用GPS信号是非加密的,这就留下了可利用的空间。

  GPS欺骗的主要原理就是向无人机的控制系统发送虚假的地理位置坐标,从而控制导航系统,诱导无人机飞向错误的地点。GPS信号可以由发生器来产生,也可以是事先录制然后重放。由于无人机接收GPS信号总是以信号最强的信号源为准,因此在地面人造的GPS信号只要强度足够大,就可以覆盖真正的从太空中传来的GPS信号,从而欺骗无人机的GPS接收模块。

  当前,各个国家都在核心区域设置了禁飞区,许多无人机制造厂商在无人机内置固件中进行了设置,在禁飞区内无人机无法起飞,即使到达了禁飞区也会自动降落。因此,只要地面人造的GPS信号将地理位置模拟为禁飞区的坐标,就可以迫使无人机自行降落。

  现在,无人机使用的控制信号大多在1.2GHz、2.4GHz、5.8GHz等常规民用频段,随着Arduino和树莓派等开源硬件的快速发展和软件无线电(SDR)技术的流行,普通爱好者也可以利用从网络买到的硬件和从论坛获得的软件源码模拟遥控器向无人机发送控制信号,并覆盖真正遥控器的信号,从而获得无人机的控制权。

  很多无人机为方便用户使用手机和平板电脑等移动设备进行操控,直接使用Wi-Fi进行交互。这样一来,一些在互联网中已经很成熟的黑客技术就可以直接应用在无人机上。

  例如,通过无人机控制系统中开放的端口或密码猜解等手段,进入控制系统实现对无人机的控制。开发出“萨米蠕虫病毒”的传奇黑客萨米 卡姆卡尔(Samy Kamkar)就利用这个原理编写了一个名为“SkyJack”的无人机劫持软件,并将软件安装到经过特殊配置的无人机中,SkyJack在空中飞行并寻找Wi-Fi范围内的其他无人机,然后入侵该无人机并取得控制权。

  业内从事反无人机应用的专业人士表示,当前国内的反无人机技术还处在摸索阶段,无线电劫持技术由于各无人机厂家对无线电信号进行了加密处理很难实现,而黑客技术由于门槛较高不易商业化,因此当前所采用的技术主要以干扰阻断为主。

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