[发明专利]一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法

说明书

本发明涉及一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法，以无人机当前位置为起点A，当前航向为方向，构建虚拟航线AB段、BC段、CD段和DA段，引导无人机沿AB段进行飞行并对飞行耗时T_f进行记录，若无人机偏离虚拟航线的距离D_d小于等于门限值K_d，每隔1秒计算一次无人机当前磁航向与角度之差，记为γ，当无人机到达B点后，对此段时间内的角度差进行均值滤波，得到平均偏差，并引导无人机进入BC航段；若D_d大于K_d，则开始计时，若持续时间超过5秒，则判定为无人机GPS受到干扰并退出检测；若飞行耗时T_f＞2t仍未判断到达B点，则判定为无人机GPS受到干扰并退出检测；依次进行BC段、CD段和DA段的判断。

技术领域

本发明涉及无人机导航领域，更具体地说，是指一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法。

背景技术

目前大多数无人机的导航都是建立在GPS接收机基础上，地面操纵人员根据GPS接收机输出的位置信息确定无人机位置、速度及航迹角，控制无人机飞往指定区域，当地面操纵人员失去对无人机的监控链路后，无人机的自主返航过程也是依靠GPS接收机输出的位置信息来导航至预定的区域，因此，GPS接收机输出数据的正确性对无人机导航至关重要。

GPS干扰分为压制式干扰和欺骗式干扰。欺骗式干扰会使GPS接收机在无意识的情况下接收到干扰信号，从而解算出错误的定位数据，进而导致采用该定位数据进行导航的无人机受到影响，不能正确进行导航。这种干扰在无人机受控情况下很容易能被操纵人员觉察从而采取应对措施，而在无人机自主返航这种应急模式下，必须研究能够检测GPS欺骗干扰的方法，保证无人机不受影响，顺利返航。

磁航向传感器是根据地球磁场信息来确定方位的设备，对于采用磁航向传感器获取航向的无人机，其航向信息不会受到GPS欺骗干扰的影响，因此可以在无人机自主返航时利用该信息来进行欺骗干扰检测，从而及时采取应对措施，避免无人机被欺骗、被干扰。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法，实现无人机在失去控制应急返航这种模式下对GPS欺骗干扰的检测，及时为自主导航控制提供欺骗警示，从而降低无人机受欺骗风险。

技术方案

一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：无人机失控后，自动进入应急返航模式，无人机按预定航线进行返航，此时启动无人机GPS欺骗干扰检测，每T分钟进行一次判断，进入应急返航模式后立即进行一次检测；

步骤2：以无人机当前位置(x₀,y₀)为起点A，当前航向为方向，构建虚拟航线AB段、BC段、CD段和DA段，其中B点位置为(X_B,Y_B)，C点位置为(X_C,Y_C)，D点位置为(X_D,Y_D)，各点位置按以下公式进行计算：

式中，d为虚拟航线段的长度，v为无人机巡航速度，t为单条检测航线段飞行时长；