【摘 要】
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近年来,随着无人机产业的迅速发展,无人机在航拍、植保、表演、监测等多个领域得到广泛应用。同时,由于使用门槛的不断降低,无人机使用管控方面暴露的问题也越发明显。为了对未授权的无人机飞行进行有效管控,当前提出了多种解决方案,其中使用GPS欺骗攻击对无人机的飞行进行干扰是一种相对简单且可行性较高的管控方法。利用这样的攻击可以对未授权的无人机进行驱离或者捕获,以保护区域安全和隐私。但是,当前的GPS欺骗方
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近年来,随着无人机产业的迅速发展,无人机在航拍、植保、表演、监测等多个领域得到广泛应用。同时,由于使用门槛的不断降低,无人机使用管控方面暴露的问题也越发明显。为了对未授权的无人机飞行进行有效管控,当前提出了多种解决方案,其中使用GPS欺骗攻击对无人机的飞行进行干扰是一种相对简单且可行性较高的管控方法。利用这样的攻击可以对未授权的无人机进行驱离或者捕获,以保护区域安全和隐私。但是,当前的GPS欺骗方法主要以地面平台搭载设备进行欺骗攻击,攻击范围有限且灵活性不高,无法应对波达方向检测等GPS攻击防御技术。本文在现有GPS生成式欺骗干扰技术的基础上,提出一种以多无人机为平台的多信源GPS欺骗攻击方案,可以在有效应对波达方向感应检测的基础上实现对不同运动状态目标无人机的GPS欺骗。本研究主要从以下两个方面入手。(1)针对悬停状态的目标无人机,提出了基于NSGA-II的多无人机协同GPS欺骗方案。首先构建了攻击无人机的硬件平台。然后,在硬件平台的基础上设计基于NSGAII的多无人机路径规划和任务分配方案,为攻击无人机分配最优飞行路径。最后,针对悬停状态目标无人机设计两种不同的GPS欺骗方案,实现对目标无人机的禁飞区欺骗和飞行轨迹欺骗。(2)针对存在自主运动的目标无人机,提出了基于YOLO Nano的多无人机协同GPS欺骗方案。首先设计了基于YOLO Nano的单攻击无人机目标追踪方案,实现单攻击无人机上目标方向准确追踪。然后,在单无人机目标追踪的基础上提出基于加权最小二乘法的多攻击无人机协同目标追踪方案,实现对目标无人机的准确定位。最后,提出新的虚假GPS信号计算方法,根据目标无人机自主运动自适应调整攻击无人机飞行轨迹和虚假GPS信号内容。
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