Teknologi Penipuan Navigasi Drone

Penipuan navigasi yang menargetkan drone umumnya mengacu pada penggunaan sarana teknis tertentu untuk menyuntikkan informasi navigasi ancaman palsu yang diatur secara artifisial ke dalam drone ilegal, menyebabkan sistem navigasi satelit drone tersebut salah menentukan posisinya, dan dengan demikian membuat perencanaan rute dan kontrol penerbangan yang salah, sehingga mencapai tujuan. tujuan mengusir drone atau pendaratan paksa di lokasi yang ditentukan. Karena faktanya drone arus utama saat ini menggunakanSistem Navigasi Satelit Global(GNSS) sebagai sumber utama informasi navigasi, teknologi penipuan navigasi hampir dapat mempengaruhi semua drone, terutama drone sipil, dan memiliki penerapan yang baik. Dalam penggunaan praktisnya, peralatan panduan navigasi drone berbasis darat umumnya memancarkan sinyal navigasi semu yang memiliki kemiripan tertentu dengan sinyal GNSS drone yang sebenarnya, memaksa pengguna terkait untuk menerima dan menghitung sinyal navigasi semu tersebut di terminal penerima, sehingga membuat drone menjadi salah. informasi posisi, kecepatan, dan waktu dalam kondisi tersembunyi dan tidak dapat mendeteksinya secara efektif. Perlu diperhatikan bahwa penipuan navigasi berbeda dengan gangguan navigasi. Gangguan penekanan navigasi umumnya menggunakan jammer berdaya tinggi untuk mengirimkan berbagai jenis sinyal penekanan, membuat penerima target tidak dapat menerima sinyal navigasi normal, dan pengguna tidak dapat memperoleh hasil navigasi, penentuan posisi, dan pengaturan waktu, sehingga mengakibatkan tidak tersedianya sistem navigasi. Karena penipuan navigasi seringkali tidak memerlukan daya transmisi yang terlalu kuat, memiliki penyembunyian yang baik, dan dapat memandu pengguna terkait untuk bernavigasi dengan cara yang salah sampai batas tertentu, hal ini juga membuat penipuan navigasi memiliki efek penerapan yang baik dalam praktiknya.

Saat ini, ada dua teknologi penipuan navigasi utama untuk drone:

1） Meneruskan penipuan

Seperti namanya, forward deception mengacu pada penempatan penerima GNSS di sekitar target yang akan ditipu, menyimpan dan meneruskan sinyal GNSS yang sebenarnya ke target untuk mencapai efek penipuan. Secara umum, karena terjadinya penundaan kedatangan sinyal yang tidak dapat dihindari selama penerimaan, penyimpanan, pemrosesan, dan penerusan sinyal, interferensi penerusan dapat dibagi menjadi penipuan penerusan langsung dan penipuan penerusan tertunda berdasarkan adanya penundaan manusia dalam penundaan tersebut. Karena forward deception jamming langsung meneruskan sinyal sebenarnya, artinya selama sinyal arus dapat diterima maka penipuan dapat dilakukan. Oleh karena itu, tidak perlu mengetahui struktur pseudocode sinyal terlebih dahulu, apalagi tanpa memahami detail implementasi spesifik dari kode GPS M (Y). Sebab, sinyal GPS militer bisa langsung tertipu. Namun karena penundaan sinyal penipuan yang diteruskan sampai ke penerima selalu lebih besar daripada penundaan kedatangan sinyal sebenarnya. Karena ketidakmampuan untuk mengubah struktur kode semu dan hanya nilai pengukuran jarak semu selama proses penipuan, fleksibilitas kontrol gangguan penipuan maju secara simultan relatif buruk, seringkali memerlukan strategi kontrol penundaan maju yang lebih kompleks, dan juga memiliki batasan tertentu pada lokasi penyebaran perangkat penerusan. Untuk penerima yang telah mencapai pelacakan sinyal GPS yang stabil, gangguan penipuan maju hanya efektif bila penundaan antara sinyal maju dan sinyal langsung di pusat fase antena penerima target kurang dari satu chip karena fase kode semunya. jam tertinggal dari sinyal sebenarnya. Selain itu, penelitian telah menunjukkan bahwa karena penerima GPS biasanya menerima beberapa sinyal satelit (biasanya lebih dari 10 saluran), sering kali diperlukan untuk menerima dan meneruskan beberapa sinyal satelit selama penipuan. Namun, dalam praktiknya, jika satu stasiun dan metode antena tunggal digunakan untuk penerusan, seringkali tidak mungkin untuk meneruskan lebih dari empat saluran (tidak termasuk empat saluran) sinyal satelit secara bersamaan, dan beberapa sinyal perlu diteruskan di satu stasiun penerus. Seringkali mengakibatkan sejumlah besar stasiun penerusan, sinyal spoofing penerusan juga mudah dideteksi. Oleh karena itu, penggunaan forward spoofing seringkali terbatas dalam praktiknya.

（2） Penipuan generatif

Prinsip dasar penipuan generatif adalah menggunakan perangkat penipuan untuk menghitung secara real-time parameter yang diperlukan seperti penundaan fase kode, pembawa Doppler, pesan navigasi, dll. dari sinyal GNSS yang perlu diterima pengguna pada posisi pengguna yang diharapkan telah ditentukan sebelumnya. . Berdasarkan hal ini, sinyal GNSS palsu dihasilkan pada titik tersebut dan dipancarkan ke objek penipuan melalui antena pemancar, menutupi sinyal GNSS yang sebenarnya dengan keunggulan daya sinyal palsu, Membuatnya secara bertahap melacak dan menangkap fase kode semu yang ditentukan dan pembawa sinyal penipuan Doppler, sehingga target yang akan ditipu dapat memperoleh nilai pengukuran rentang semu yang salah, dan kemudian menghitung informasi posisi yang salah, yang pada akhirnya mencapai tujuan penipuan. Prinsip dasar metode ini ditunjukkan pada gambar berikut:

Penipuan generatif memerlukan pemahaman lengkap tentang data dan struktur frekuensi sinyal GNSS, seperti struktur kode semu, pesan navigasi, dll., sehingga sulit untuk menerapkan penipuan generatif pada sinyal kode P(Y). Karena gangguan penipuan generatif menggunakan perangkatnya sendiri untuk menghasilkan sinyal penipuan dan tidak bergantung pada sistem GNSS, pihak penipuan dapat dengan bebas menentukan pesan navigasi dan waktu transmisi sinyal, yang memungkinkan sinyal penipuan mencapai penerima baik yang tertinggal. atau di depan sinyal sebenarnya. Jadi interferensi generatif dapat menipu penerima target melalui berbagai cara seperti mengubah nilai pengukuran eksperimental kedatangan dan merusak ephemeris/almanak satelit. Selain itu, karena sinyal GNSS sebenarnya adalah sinyal spektrum penyebaran urutan langsung yang berulang pada periode kode tertentu, penelitian telah menunjukkan bahwa sinyal penipuan generatif dapat secara otomatis mencocokkan fase kode dengan sinyal sebenarnya dalam periode kode semu terpanjang (1ms untuk sinyal GPS L1 ), dan tarik loop pelacakan kode semu penerima untuk melacak sinyal penipuan melalui daya yang sedikit lebih tinggi daripada sinyal sebenarnya. Pada saat yang sama, karena karakteristik pengulangan siklik dari kode semu dalam sinyal penipuan, jika penipuan tidak berhasil dalam satu siklus kode semu, sinyal penipuan juga dapat secara otomatis menerapkan traksi dalam siklus kode semu berikutnya hingga penerima target berhasil dibimbing. Setelah sinyal penipuan berhasil menarik loop pelacakan kode semu dari penerima target, pihak yang mengganggu dapat mengontrol hasil waktu dan posisi penerima target dengan menyesuaikan fase kode semu dari sinyal penipuan yang ditransmisikan, sehingga mencapai tujuan menipu target. penerima. Oleh karena itu, metode ini tidak memiliki persyaratan yang tinggi untuk keadaan penerima saat ini. Hal ini dapat menipu penerima dalam kondisi penangkapan dan penerima dalam kondisi pelacakan kondisi stabil. Oleh karena itu, kepraktisan penipuan generatif seringkali lebih kuat.

Karena penerapan sistem navigasi satelit yang mendalam dalam berbagai aspek kehidupan sosial dan aplikasi militer, terminal penerima navigasi satelit yang menerima sinyal palsu dan memperoleh hasil penentuan waktu dan penentuan posisi yang salah dapat mengakibatkan konsekuensi bencana. Oleh karena itu, jumlah penanggulangan drone yang menggunakan teknologi penipuan navigasi terus meningkat. Pada tanggal 4 Desember 2011, pasukan pertahanan udara Iran mengklaim bahwa mereka telah menggunakan teknologi penipuan untuk menangkap pesawat pengintai tak berawak "RQ-170" AS di sepanjang perbatasan timur negara tersebut. Jika laporan ini benar, maka ini akan menjadi penerapan pertama teknologi penipuan navigasi dalam penanggulangan kendaraan udara tak berawak. Menurut laporan media, sebagai negara besar dalam teknologi dan peralatan peperangan elektronik, Rusia kemungkinan besar telah banyak menggunakan teknologi penipuan yang menargetkan GPS dalam beberapa tahun terakhir. Menurut C4ADS, sebuah organisasi nirlaba di Amerika Serikat, terdapat hampir 10.000 insiden penipuan GPS yang berbeda di Rusia dalam beberapa tahun terakhir, terutama ketika Presiden Rusia Putin mengunjungi daerah sensitif, sinyal GPS yang menipu akan muncul di sekitar mereka. Selain itu, organisasi tersebut melaporkan bahwa di Moskow, terutama di dekat Kremlin, wisatawan berulang kali menemukan lokasi mereka ditetapkan sebagai bandara yang berjarak 32 km. Pendekatan yang dilakukan Rusia ini secara luas dianggap sebagai tindakan defensif untuk menghindari serangan senjata berpemandu GPS NATO. Analisis menunjukkan bahwa militer Rusia telah berulang kali menggagalkan serangan kelompok drone yang menargetkan pangkalan militernya di Suriah, kemungkinan karena penggunaan teknologi penipuan GPS parsial.