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無人機干擾反干擾的原理解析

來源:韋加教育 發布時間:2019-03-20 點擊次數:111

我們都知道無人機一般都是通過GPS信號來定位的,GPS依靠中軌道衛星。通俗而言就是信號經過上萬公里到達地球表面,已經非常微弱。所以要在無人機離防御者很近的情況下干擾GPS信號是比較容易的。如果想欺騙它就需要用比較復雜的手段來模擬GPS衛星,會困難得多。

 目前,對無人機的控制多使用無線電通信技術,通過向目標無人機發射大功率干擾信號,對控制信號進行壓制,就可以迫使無人機自行降落或返航。

無人機反干擾

  美國就是利用了這個原理。這款槍把一個電子干擾器安裝在步槍的框架上,一旦扣動扳機,干擾器會向無人機發射全頻段的干擾信號,使無人機脫離操作者的控制,接收不到控制信號而自動降落到地面。

  一旦無人機的信號處于混亂狀態,它通常有3種選擇:跌落到地面、返回操作者身邊或平穩下降。這種步槍的有效射程達到了500~2000米。

  目前,在正常情況下絕大多數消費級無人機都會首選GPS導航來進行飛行控制,而民用GPS信號是非加密的,這就留下了可利用的空間。

  GPS欺騙的主要原理就是向無人機的控制系統發送虛假的地理位置坐標,從而控制導航系統,誘導無人機飛向錯誤的地點。GPS信號可以由發生器來產生,也可以是事先錄制然后重放。由于無人機接收GPS信號總是以信號最強的信號源為準,因此在地面人造的GPS信號只要強度足夠大,就可以覆蓋真正的從太空中傳來的GPS信號,從而欺騙無人機的GPS接收模塊。

  當前,各個國家都在核心區域設置了禁飛區,許多無人機制造廠商在無人機內置固件中進行了設置,在禁飛區內無人機無法起飛,即使到達了禁飛區也會自動降落。因此,只要地面人造的GPS信號將地理位置模擬為禁飛區的坐標,就可以迫使無人機自行降落。

  現在,無人機使用的控制信號大多在1.2GHz、2.4GHz、5.8GHz等常規民用頻段,隨著Arduino和樹莓派等開源硬件的快速發展和軟件無線電(SDR)技術的流行,普通愛好者也可以利用從網絡買到的硬件和從論壇獲得的軟件源碼模擬遙控器向無人機發送控制信號,并覆蓋真正遙控器的信號,從而獲得無人機的控制權。

  很多無人機為方便用戶使用手機和平板電腦等移動設備進行操控,直接使用Wi-Fi進行交互。這樣一來,一些在互聯網中已經很成熟的黑客技術就可以直接應用在無人機上。

  例如,通過無人機控制系統中開放的端口或密碼猜解等手段,進入控制系統實現對無人機的控制。開發出“薩米蠕蟲病毒”的傳奇黑客薩米 卡姆卡爾(Samy Kamkar)就利用這個原理編寫了一個名為“SkyJack”的無人機劫持軟件,并將軟件安裝到經過特殊配置的無人機中,SkyJack在空中飛行并尋找Wi-Fi范圍內的其他無人機,然后入侵該無人機并取得控制權。

  業內從事反無人機應用的專業人士表示,當前國內的反無人機技術還處在摸索階段,無線電劫持技術由于各無人機廠家對無線電信號進行了加密處理很難實現,而黑客技術由于門檻較高不易商業化,因此當前所采用的技術主要以干擾阻斷為主。

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