[发明专利]一种基于无人机磁航向的GPS欺骗干扰检测方法

摘要

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Tf进行记录，若无人机偏离虚拟航线的距离Dd小于等于门限值Kd，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Dd大于Kd，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Tf＞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。

主权项

1.一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；步骤3：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；步骤4：引导无人机沿BC段进行飞行，按照步骤3的方法继续进行判断，得到在BC段的平均偏差引导无人机进入CD航段或判定为受到干扰并退出检测；步骤5：引导无人机沿CD段进行飞行，按照步骤3的方法继续进行判断，得到在CD段的平均偏差引导无人机进入DA航段或判定为受到干扰并退出检测；步骤6：引导无人机沿DA段进行飞行，按照步骤3的方法继续进行判断，得到在DA段的平均偏差到达A点后，计算无人机当前位置(x₁,y₁)与(x₀,y₀)的距离若该距离大于门限值K_s，则判定为无人机GPS受到干扰并退出检测；若在每个航段均未检测到受干扰，则计算AB段与CD段平均偏差之和γ₁＝γ_AB+γ_CD以及BC段与DA段平均偏差之和γ₂＝γ_BC+γ_DA，若γ₁和γ₂任意一个大于门限值K_γ，则判定为无人机GPS受到干扰并退出检测；步骤7：当判定为无人机GPS未受到干扰，则引导无人机继续沿原返航航线进行返航；当判定为无人机GPS受到干扰，则不再使用GPS位置信息进行飞行。