西安電子科技大學馬建峰獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉西安電子科技大學申請的專利基于累積和的無人機軌跡欺騙方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116449399B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310374999.5,技術領域涉及:G01S19/21;該發明授權基于累積和的無人機軌跡欺騙方法是由馬建峰;宋煥東;孫聰設計研發完成,并于2023-04-10向國家知識產權局提交的專利申請。
本基于累積和的無人機軌跡欺騙方法在說明書摘要公布了:本發明提出了一種基于累積和CUSUM的無人機軌跡欺騙方法,屬于無人機技術領域,實現步驟為:初始化T0時刻無人機的位置偏差的累積和為零;使無人機跟蹤和捕獲上真實速度和位置的欺騙信號,n=1;Tn時刻,使用雷達獲取到無人機的真實位置和速度,通過平行四邊形法則計算當前時刻的預設位置,并計算其與真實位置的距離,作為當前時刻無人機的位置偏差;計算當前時刻位置偏差的累積和;根據累積和與預設的閾值的大小關系計算欺騙位置和速度;根據欺騙位置和速度生成欺騙信號進行放大轉發;通過這種方式可以使當前時刻無人機的的欺騙位置與預設位置的偏差限制在預設的閾值以內,從而規避無人機的飛行控制系統的檢測,達到隱蔽性欺騙的要求。
本發明授權基于累積和的無人機軌跡欺騙方法在權利要求書中公布了:1.一種基于累積和的無人機軌跡欺騙方法,其特征在于,包括如下步驟: 1初始化參數: 初始化無人機軌跡欺騙的持續時間包括N個時刻T={Tn|0≤nN},相鄰時刻的時間間隔為△t,Tn時刻無人機位置偏差errorn的累積和為Sn,Tn時刻無人機的欺騙位置、真實位置、欺騙速度和真實速度分別為Pn′、Pn、Vn′和Vn,T0時刻無人機的位置偏差的累積和S0=0,其中N≥2; 2攻擊者使無人機跟蹤到GPS欺騙信號: 攻擊者使用雷達獲取無人機T0時刻的真實位置P0和真實速度V0,并將P0、V0分別作為無人機的欺騙位置P0′、欺騙速度V0′,根據P0′和V0′生成GPS欺騙信號后進行放大再轉發,對無人機進行GPS欺騙式干擾,使得無人機捕獲和跟蹤到攻擊者GPS欺騙信號,并令n=1; 3攻擊者計算Tn時刻無人機位置偏差的累積和: 3a攻擊者使用雷達獲取無人機Tn時刻的真實位置Pn、真實速度Vn,并采用平行四邊形法則,以無人機Tn-1時刻的真實位置Pn-1到無人機Tn時刻的真實位置Pn的連線,以及無人機Tn-1時刻的真實位置Pn-1到Tn-1時刻欺騙位置Pn-1′的連線分別為鄰邊,計算無人機Tn時刻的預設軌跡位置Pn″; 3b攻擊者將無人機Tn時刻的真實位置Pn與預設軌跡位置Pn″的偏差errorn作為無人機Tn時刻的位置偏差,并判斷Sn-10是否成立,若是,根據Tn-1時刻errorn-1的累積和Sn-1、Tn時刻無人機的位置偏差errorn和無人機GPS傳感器在△t內的定位誤差b,計算Tn時刻errorn的累積和Sn=Sn-1+errorn-b;否則,根據Tn時刻無人機的位置偏差errorn和無人機GPS傳感器在△t內的定位誤差b,計算Tn時刻errorn的累積和Sn=errorn-b; 4判斷Sn與預先設置的閾值th是否滿足Snth,若是,執行步驟5;否則,令Tn時刻無人機的欺騙速度Vn′=Vn,欺騙位置Pn′=Pn,并執行步驟6; 5攻擊者計算Tn時刻無人機的欺騙位置Pn′和欺騙速度Vn′: 攻擊者根據無人機的真實速度Vn和無人機的真實位置Pn與無人機的欺騙位置Pn′的距離計算Tn時刻無人機的欺騙位置Pn′的坐標,并根據在△t內無人機軌跡上的任意一點Qx,y到Pn的距離與無人機在時間△t內以恒定的真實速度Vn走過的路程的關系,和無人機軌跡上在點Qx,y處切線的斜率,建立關于Pn′和Vn的微分方程,然后對該微分方程進行求解,得到Tn時刻欺騙速度Vn′在無人機機體坐標系的X軸、Y軸和Z軸上的分量Vnx′、Vny′、Vnz′,并執行步驟6,其中: Vnx′=Vnx 其中,x、y分別表示Tn時刻在△t內無人機軌跡上的任意一點Q的橫坐標、縱坐標,|·|表示取模操作; 6獲取無人機的欺騙軌跡: 攻擊者根據Tn時刻無人機的欺騙位置Pn′和欺騙速度Vn′生成GPS欺騙信號后進行放大再轉發,并判斷n=N是否成立,若是,順次連接N個時刻無人機的欺騙位置,得到無人機的欺騙軌跡;否則,令n=n+1,并執行步驟3。
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