[发明专利]基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法

说明书

本发明公开了一种基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法，利用生成式导航欺骗信号，接管无人机集群中的关键无人机卫星导航，触发关键无人机速度纠偏控制以改变关键无人机运动方向，并根据无人机集群分布式局部信息交互，将导航欺骗信号扩散至整个无人机集群，改变无人机集群的整体运动方向，实现对集群的定向驱离。该方法的步骤包括：S1、无人机集群来向探测预警；S2、关键无人机识别与特征提取；S3、构建导航欺骗信号模型；S4、导航欺骗信号入侵与接管；S5、导航欺骗信号分布式交互传播；S6、无人机集群速度纠偏；S7、导航欺骗对抗效果验证。本发明能够以对抗部分无人机的方式实现对分布式无人机集群的整体定向驱离，有效提升对抗效费比。

技术领域

本发明涉及反制无人机集群技术领域，尤其涉及一种基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法。

背景技术

随着协同控制、群体智能、自组网通信技术等前沿技术的飞速发展，分布式无人机集群的研发成本不断下降、可靠性逐步提高、工作性能持续增强。与此同时，非合作分布式无人机集群带来的安全隐患与日俱增，对油田、电站和导弹阵地等重要民用和军事设施产生重大威胁。目前，针对无人机集群的对抗方法主要分为硬对抗和软对抗两种。硬对抗包括密集武器拦截、高能激光攻击、高功率微波抗击和幕型拦截等，软对抗包括无线电干扰与数据链路夺控等。上述方法在对抗无人机集群时，需要以逐个击破的方式反制整个集群，存在反制效费比低的问题。为了高效对抗无人机集群，需要研究针对分布式无人机集群的对抗方法，仅对集群中部分关键无人机实施导航对抗，借助集群分布式结构特性，达到以点带面的集群整体对抗效果，有效提升对抗效费比。

总体而言，无人机集群导航对抗的核心是探测无人机集群来向，识别出集群中的关键无人机，利用导航欺骗信号接管关键无人机的卫星导航，并基于集群分布式交互设计对抗策略，欺骗、干扰或破坏集群的感知与决策，实现对无人机集群的有效对抗与反制。从目前国内外已有的公开研究成果来看，尚未见到关于基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法方面的研究。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法，通过生成虚假导航速度信号，欺骗无人机集群中关键无人机的定位信息，并采取分布式欺骗策略实现对无人机集群的整体定向驱离。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于导航欺骗对抗的反制分布式无人机集群方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：无人机集群来向探测预警，对无人机集群进行定向；

S2：基于强度约束的多节点聚类方法，确定无人机集群中的关键无人机；

S3：构建导航欺骗信号模型，对真实卫星信号进行仿真模拟；

S4：导航欺骗信号入侵接收机，实现对关键无人机导航信号的接管；

S5：利用无人机集群的信息交互将关键无人机接收到的导航欺骗信号传递至整个无人机集群；

S6：无人机集群根据收到的导航欺骗信号进行速度纠偏，在导航欺骗信号作用下调整运动方向，实现对无人机集群的定向驱离；

S7：持续监测无人机集群的运动方向，若无人机集群运动方向按照导航欺骗信号诱导发生改变，则反制过程结束；否则重复步骤S1-S6，继续对无人机集群进行导航欺骗对抗。

进一步的，步骤S1的具体操作包括以下步骤，

S101：“目指”系统采用无源探测方式获取无人机集群来向；

S102：利用多波束相关比幅法对无人机来波方向进行粗略测量，通过二次插值法修正栅栏效应造成的估计偏差；

S103：采用修正的角度测量值对实测相位差进行解模糊；