導(dǎo)航干擾技術(shù)在無(wú)人機(jī)防御中的應(yīng)用展望

焦 博，叢佃偉

(1.信息工程大學(xué) 地理空間信息學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.航天工程大學(xué) 航天信息學(xué)院，北京 101416)

0 引言

自2020年9月底開(kāi)始，阿塞拜疆和亞美尼亞兩國(guó)為爭(zhēng)奪納卡地區(qū)爆發(fā)了激烈的軍事沖突[1]。此次沖突中，各類(lèi)無(wú)人機(jī)的軍事應(yīng)用大放異彩，阿塞拜疆采用以色列“哈洛普”自殺式無(wú)人機(jī)和土耳其“TB-2”查打一體無(wú)人機(jī)對(duì)亞美尼亞方面進(jìn)行了全方位的立體打擊，殺傷了大量參戰(zhàn)人員，摧毀了大量武器裝備，開(kāi)啟了無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的新時(shí)代。

在以往的軍事實(shí)踐中，無(wú)人機(jī)攻擊多是用于打擊無(wú)防空力量的游擊隊(duì)。而亞美尼亞方面則具備由單兵防空導(dǎo)彈、自行高炮和中遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈構(gòu)成的成熟防空體系，對(duì)有人飛機(jī)能夠造成較大威脅。但在此次納卡沖突中，上述常規(guī)防空手段面對(duì)無(wú)人機(jī)攻擊難以進(jìn)行有效防御，多個(gè)防空陣地接連被無(wú)人機(jī)摧毀。這主要是因?yàn)樾⌒蜔o(wú)人機(jī)往往是“低慢小”目標(biāo)，其飛行高度低、速度慢、體積小，且機(jī)身大量采用非金屬材料制成，在防空系統(tǒng)的雷達(dá)中往往被當(dāng)作雜波濾除，無(wú)法有效地實(shí)施跟蹤捕獲[2-3]。此外，無(wú)人機(jī)多采用小型螺旋槳推進(jìn)，自身紅外特征也不明顯，紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈難以打擊。更重要的是，無(wú)人機(jī)相比有人飛機(jī)成本低，且不需要考慮飛行員損耗，可大批量出動(dòng)，而價(jià)格高昂的防空導(dǎo)彈則會(huì)給防御一方帶來(lái)沉重的后勤和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[4]。

無(wú)人機(jī)的突出特點(diǎn)是“無(wú)人”，即飛行員并不直接在載體上控制無(wú)人機(jī)，因此無(wú)人機(jī)更加依賴各種導(dǎo)航技術(shù)的支持。而衛(wèi)星導(dǎo)航憑借著其高精度、低成本的顯著優(yōu)勢(shì)，往往是無(wú)人機(jī)上的主要導(dǎo)航手段[5]，但衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)本身也具有脆弱性。衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)微弱，通常只有約-160 dBW，遠(yuǎn)小于空間背景噪聲，抗干擾能力有限；且其作為軍民兩用系統(tǒng)，導(dǎo)航信號(hào)體制處于半公開(kāi)狀態(tài)，容易被相似的假信號(hào)欺騙。因此，在對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)施干擾攻擊時(shí)，可利用衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)，使無(wú)人機(jī)無(wú)法獲取或獲得錯(cuò)誤的位置信息，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)軟防御的目的，保護(hù)重要目標(biāo)免受無(wú)人機(jī)的攻擊。本文將從無(wú)人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)和無(wú)人機(jī)導(dǎo)航干擾策略3個(gè)方面闡述導(dǎo)航干擾技術(shù)在無(wú)人機(jī)防御中的應(yīng)用。

1 無(wú)人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)泛指所有能夠?qū)崿F(xiàn)自主飛行或遠(yuǎn)程遙控飛行的飛行器。而無(wú)人機(jī)之所以能夠無(wú)人駕駛而完成各類(lèi)高難度任務(wù)，主要依靠無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路和多種導(dǎo)航技術(shù)的支持。數(shù)據(jù)鏈路使得無(wú)人機(jī)可向后方回傳圖像、視頻等數(shù)據(jù)，并使得操作人員可以遠(yuǎn)程遙控?zé)o人機(jī)；導(dǎo)航技術(shù)則可以保證無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確知曉自身位置。相比有人飛機(jī)，無(wú)人機(jī)更加依賴導(dǎo)航技術(shù)，因?yàn)槠淙鄙亳{駛員直接判斷，需要程序或遠(yuǎn)程人員依靠無(wú)人機(jī)自身的位置信息確定飛行路徑和攻擊目標(biāo)。

為獲取更為準(zhǔn)確可靠的位置信息，無(wú)人機(jī)一般采用多種導(dǎo)航技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航[6]。美國(guó)“捕食者”無(wú)人機(jī)(如圖1所示)就采用了衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航和視覺(jué)導(dǎo)航這3種導(dǎo)航的組合導(dǎo)航。

圖1 美國(guó)“捕食者”無(wú)人機(jī)Fig.1 U.S.Predator UAV

衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航和視覺(jué)導(dǎo)航是無(wú)人機(jī)最為常用的導(dǎo)航技術(shù)，但這三者之間各有利弊。

1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航

衛(wèi)星導(dǎo)航是最普遍的無(wú)人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)，其依靠測(cè)定無(wú)人機(jī)至導(dǎo)航衛(wèi)星的距離來(lái)解算無(wú)人機(jī)的高精度三維位置，具有精度高、收斂速度快和成本低的顯著優(yōu)勢(shì)。除輸出位置信息外，還能夠輸出高精度的時(shí)間信息。但衛(wèi)星導(dǎo)航依賴導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行定位，而導(dǎo)航信號(hào)傳輸距離一般在20 000 km以上，信號(hào)功率極其微弱，很容易被干擾。干擾后，衛(wèi)星導(dǎo)航無(wú)法獲得位置信息或獲得錯(cuò)誤的位置信息，將會(huì)嚴(yán)重阻礙無(wú)人機(jī)正常執(zhí)行打擊任務(wù)。

1.2 慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航是利用慣性測(cè)量傳感器獲得無(wú)人機(jī)的加速度與姿態(tài)變化信息，經(jīng)過(guò)積分運(yùn)算得到無(wú)人機(jī)的速度和位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航定位。慣性導(dǎo)航是一種完全自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，其工作時(shí)不依賴任何外界信息，也不會(huì)向外界輻射信號(hào)和能量，不受外部干擾影響。但缺點(diǎn)也很明顯，由于它是一種航位推算導(dǎo)航，其定位誤差會(huì)隨時(shí)間積累。為消除慣性導(dǎo)航的誤差積累，需要定期對(duì)慣性導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，通常采用衛(wèi)星導(dǎo)航對(duì)誤差進(jìn)行改正[7]。

1.3 視覺(jué)導(dǎo)航

視覺(jué)導(dǎo)航是一種無(wú)人機(jī)通過(guò)光學(xué)或紅外傳感器，感知無(wú)人機(jī)周邊所處環(huán)境信息，與通過(guò)前期偵查得到的圖像或地形等信息進(jìn)行比對(duì)，從而確定自身位置的導(dǎo)航方法。視覺(jué)導(dǎo)航的定位精度較高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)地面人員和裝備的實(shí)時(shí)感知，并實(shí)時(shí)準(zhǔn)確打擊。但容易受到雨雪云霧等不利氣象的影響，且高度依賴前期偵查采集的數(shù)據(jù)庫(kù)，如果沒(méi)有足夠的比對(duì)信息將難以實(shí)現(xiàn)有效定位。

綜上所述，現(xiàn)階段的無(wú)人機(jī)，特別是軍用的打擊無(wú)人機(jī)，往往采用多種導(dǎo)航技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航[8]。但慣性導(dǎo)航和視覺(jué)導(dǎo)航都存在著一些局限性，所以很多時(shí)候還是以衛(wèi)星導(dǎo)航為主要導(dǎo)航手段。因此，如果在戰(zhàn)時(shí)可以對(duì)無(wú)人機(jī)的衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)施有效干擾，將大幅降低無(wú)人機(jī)的定位精度和打擊效能，以達(dá)到無(wú)人機(jī)防御的目的。

2 衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)

衛(wèi)星導(dǎo)航雖然有著低成本、高精度的顯著優(yōu)勢(shì)，但其依賴導(dǎo)航衛(wèi)星的無(wú)線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位授時(shí)等服務(wù)，很容易受到外界干擾，因此本文重點(diǎn)討論衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)，即采取特定的技術(shù)手段對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和用戶設(shè)備進(jìn)行干擾、削弱和破壞敵方衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的使用效能。

2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航的脆弱性

由于導(dǎo)航衛(wèi)星距離地面的距離一般在20 000 km左右(北斗GEO和IGSO衛(wèi)星可達(dá)36 000 km)；以MEO衛(wèi)星為例，當(dāng)?shù)孛嫜鼋菫?°時(shí)，星地距離可達(dá)25 000 km。

衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)作為電磁波，根據(jù)信號(hào)傳播規(guī)律，接收機(jī)接收到的導(dǎo)航信號(hào)功率PR為[9]：

PR=PS+GS-LA+LT+GR，

(1)

式中，PS為導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)發(fā)射功率，以GPS衛(wèi)星的L1頻點(diǎn)為例，其信號(hào)發(fā)射功率為27 W，轉(zhuǎn)換成以dB為單位，即：

PS=10lg27=14.3 dBW；

(2)

GS和GR分別為衛(wèi)星天線的發(fā)射增益(GPS衛(wèi)星一般為12.1 dB)和接收機(jī)天線的接收增益(一般的手持型接收機(jī)的接收增益為0 dB)，傳播路徑上的大氣傳播損耗LA一般在0.5～2 dB。導(dǎo)航信號(hào)傳播過(guò)程中的主要衰減是由傳播距離造成的衰減LT，當(dāng)無(wú)線電信號(hào)在自由空間傳播時(shí)，信號(hào)功率的衰減量為：

(3)

式中，λ為信號(hào)波長(zhǎng)；L1的波長(zhǎng)為0.19 m；d為信號(hào)的空間傳播距離，對(duì)于MEO衛(wèi)星取2.5×107m；帶入式(3)可得出導(dǎo)航衛(wèi)星僅僅因距離引起的空間損耗為-184.4 dB。

將上述計(jì)算結(jié)果帶入式(1)，可得出接收機(jī)最終接收的導(dǎo)航信號(hào)功率在-160～-158.5 dBW。而手機(jī)信號(hào)功率則為-134 dBW，即導(dǎo)航信號(hào)功率大約只有手機(jī)信號(hào)的1/400，是典型的弱信號(hào)。為捕獲跟蹤導(dǎo)航信號(hào)，導(dǎo)航接收機(jī)一般都具有較高的靈敏度，因此很容易受到無(wú)線電干擾信號(hào)的影響。

此外，作為軍民兩用系統(tǒng)，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)頻點(diǎn)公開(kāi)且固定，很容易遭受到對(duì)應(yīng)頻段的無(wú)線電信號(hào)干擾。民用信號(hào)的生成機(jī)制和調(diào)制方式完全公開(kāi)；早期軍用信號(hào)(如GPS P碼)處于半公開(kāi)狀態(tài)，存在被仿制或破解的風(fēng)險(xiǎn)。

正是由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)存在著信號(hào)功率弱、信號(hào)體制半公開(kāi)的脆弱性，在對(duì)抗條件下很容易受到干擾[10]。根據(jù)干擾技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理不同，可將導(dǎo)航干擾分為壓制式干擾和欺騙式干擾兩大類(lèi)。

2.2 壓制式干擾技術(shù)

壓制式干擾發(fā)射與導(dǎo)航信號(hào)頻率相重疊的干擾信號(hào)，但其信號(hào)功率顯著大于導(dǎo)航信號(hào)功率，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)起到壓制作用，使衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)無(wú)法正常接收導(dǎo)航信號(hào)，或引起觀測(cè)噪聲增大，阻斷接收機(jī)的導(dǎo)航定位工作。

為了更好地理解壓制式干擾的作用機(jī)理，將通過(guò)算例說(shuō)明壓制式干擾有效作用距離的計(jì)算方法。假設(shè)壓制式干擾源的信號(hào)發(fā)射功率為1 W，干擾發(fā)射天線的輻射增益為3 dB，下面計(jì)算該干擾源理想情況下的最大干擾距離。

以GPS的L1頻點(diǎn)為例，其信號(hào)最低接收功率為-160 dBW，而P碼的抗干擾容限約40 dB。因此若要壓制L1的P碼信號(hào)，在最遠(yuǎn)干擾距離處，干擾信號(hào)的強(qiáng)度是恰能干擾接收機(jī)的最小信號(hào)強(qiáng)度，即-120 dBW。

此時(shí)，根據(jù)式(1)可得干擾信號(hào)功率的計(jì)算公式為：

PR1=PS1+GS1-LA1+LT1+GR1，

(4)

式中，PR1為最遠(yuǎn)處的干擾功率，即-120 dBW；PS1為干擾信號(hào)發(fā)射功率，1 W折合為0 dBW；發(fā)射增益GS1為3 dB；接收增益GR1為0 dB；傳播損耗LA1取最大值2 dB。求解式(4)可得，由傳播距離造成干擾信號(hào)損耗LT1為-121 dB。

假設(shè)最大干擾距離為d1，根據(jù)信號(hào)自由空間傳播衰減公式得：

(5)

求解式(5)可得出，1 W的壓制式干擾源在理想狀態(tài)下的最大干擾距離約為16.96 km。

1 W級(jí)別的干擾機(jī)體積大小和易拉罐接近，成本在數(shù)百美元以內(nèi)。但根據(jù)上述推導(dǎo)可知，其已經(jīng)具備對(duì)半徑10 km以上區(qū)域內(nèi)無(wú)人機(jī)實(shí)施導(dǎo)航干擾的能力。所以說(shuō)，壓制式干擾有著實(shí)現(xiàn)難度低、覆蓋范圍廣、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛的優(yōu)勢(shì)，是無(wú)人機(jī)防御中的主要導(dǎo)航干擾技術(shù)。

壓制式干擾有多種形式，根據(jù)干擾信號(hào)的帶寬與導(dǎo)航信號(hào)帶寬的大小關(guān)系，可將其分為窄帶干擾和寬度干擾兩大類(lèi)，具體分類(lèi)如圖2所示。

圖2 壓制式導(dǎo)航干擾分類(lèi)Fig.2 Classification of satellite navigation suppression jamming

(1) 窄帶干擾是指干擾信號(hào)單個(gè)頻段帶寬小于導(dǎo)航信號(hào)帶寬10%的壓制式干擾。窄帶干擾的干擾帶寬小，干擾所需功率較低，實(shí)現(xiàn)難度小，干擾針對(duì)性強(qiáng)，但其對(duì)于多頻點(diǎn)導(dǎo)航接收機(jī)的干擾能力有限，需組合多個(gè)窄帶干擾才能有效壓制，而且窄帶干擾在接收機(jī)端容易被時(shí)域或頻域的濾波技術(shù)濾除。根據(jù)干擾原理和時(shí)頻域特征不同，常用的窄帶壓制式干擾可分為連續(xù)波單音干擾、數(shù)字調(diào)制窄帶干擾和部分頻帶窄帶干擾。

(2) 寬帶干擾則是干擾信號(hào)帶寬大于導(dǎo)航信號(hào)帶寬10%的壓制式干擾。寬帶干擾對(duì)于導(dǎo)航接收機(jī)的干擾效果更加明顯，單天線導(dǎo)航接收機(jī)難以通過(guò)濾波算法濾除寬帶干擾的影響，能夠同時(shí)干擾多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的多個(gè)頻點(diǎn)，但其對(duì)發(fā)射功率和設(shè)備復(fù)雜度的要求則會(huì)有顯著提升。根據(jù)干擾原理和時(shí)頻域特征不同，常用的寬帶干擾可分為脈沖干擾、梳狀譜干擾、數(shù)字調(diào)制寬帶干擾和線性調(diào)頻干擾。

2.3 欺騙式干擾技術(shù)

欺騙式干擾通過(guò)發(fā)射與衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)結(jié)構(gòu)相似、參數(shù)相同、功率相近、信息碼不同的欺騙信號(hào)，使得接收機(jī)的跟蹤環(huán)路被假信號(hào)劫持，隨后欺騙干擾信號(hào)源調(diào)節(jié)欺騙信號(hào)的參數(shù)，使接收機(jī)解算出錯(cuò)誤的時(shí)間和坐標(biāo)信息，從而達(dá)到導(dǎo)航欺騙的目的。雖然欺騙式干擾設(shè)備復(fù)雜程度較高，而且往往只能欺騙單臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)導(dǎo)航接收機(jī)，但相比于壓制式干擾有著隱蔽性好、不易察覺(jué)、可誘導(dǎo)敵方載體行進(jìn)方向的顯著優(yōu)點(diǎn)，具有更廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)高價(jià)值目標(biāo)的威脅更大，比如伊朗通過(guò)欺騙式干擾實(shí)現(xiàn)了美國(guó)RQ-170無(wú)人機(jī)的誘騙捕獲。欺騙式干擾的關(guān)鍵問(wèn)題是防范被欺騙接收機(jī)發(fā)現(xiàn)自身受到欺騙干擾，針對(duì)多天線陣元的抗干擾接收機(jī)，還可以通過(guò)布設(shè)多臺(tái)分布式欺騙干擾源的方式來(lái)提高欺騙干擾的成功率。

根據(jù)欺騙信號(hào)的生成方法不同，可以將欺騙式干擾分為生成式干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾兩大類(lèi)，具體分類(lèi)如圖3所示。

圖3 欺騙式導(dǎo)航干擾分類(lèi)Fig.3 Classification of satellite navigation deception jamming

(1) 生成式干擾的導(dǎo)航欺騙信號(hào)是由導(dǎo)航信號(hào)模擬器自主生成，其根據(jù)導(dǎo)航信號(hào)的信號(hào)結(jié)構(gòu)，模擬生成仿真導(dǎo)航信號(hào)作為欺騙信號(hào)，通過(guò)功率控制使得接收機(jī)端的欺騙信號(hào)和真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)功率相近，在接收機(jī)捕獲欺騙信號(hào)后，逐步加大欺騙信號(hào)，以在內(nèi)部跟蹤環(huán)路中占據(jù)主導(dǎo)地位，使接收機(jī)根據(jù)欺騙信號(hào)測(cè)量的偽距解算出錯(cuò)誤的位置，達(dá)到導(dǎo)航欺騙的目的[11]。生成式干擾實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單，但必須知道導(dǎo)航信號(hào)的信號(hào)結(jié)構(gòu)，只能欺騙民碼接收機(jī)用戶，無(wú)法欺騙高度保密的軍碼用戶。

根據(jù)模擬信號(hào)生成時(shí)參考時(shí)間來(lái)源的不同，又可將生成式欺騙干擾分為2類(lèi)?；谛盘?hào)模擬器的自主產(chǎn)生式干擾源采用干擾源內(nèi)部時(shí)鐘作為信號(hào)生成的參考時(shí)間，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易因欺騙信號(hào)未與導(dǎo)航信號(hào)同步被接收機(jī)發(fā)現(xiàn)而造成欺騙失??；基于接收機(jī)的接收產(chǎn)生式干擾源則配備授時(shí)型導(dǎo)航接收機(jī)，采用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間作為信號(hào)生成的參考時(shí)間，能夠提高欺騙信號(hào)和導(dǎo)航信號(hào)時(shí)間同步精度，提升欺騙成功率。

(2) 轉(zhuǎn)發(fā)式干擾的導(dǎo)航欺騙信號(hào)則是基于導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)。欺騙干擾源接收導(dǎo)航信號(hào)，結(jié)合目的欺騙位置計(jì)算信號(hào)延遲量，增加一定延遲后將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至被欺騙接收機(jī)，使接收機(jī)根據(jù)延遲轉(zhuǎn)發(fā)后的導(dǎo)航信號(hào)確定錯(cuò)誤的位置，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航欺騙。該方法的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需知道導(dǎo)航信號(hào)結(jié)構(gòu)，可對(duì)軍碼等保密信號(hào)用戶進(jìn)行欺騙；此外，轉(zhuǎn)發(fā)式欺騙信號(hào)基于真實(shí)信號(hào)生成，接收機(jī)也更難發(fā)現(xiàn)被欺騙。

3 無(wú)人機(jī)防御中的導(dǎo)航干擾策略

相比于防空導(dǎo)彈、高射炮等硬殺傷手段，導(dǎo)航干擾作為一種軟殺傷手段[12]，在無(wú)人機(jī)防御中有更多的優(yōu)點(diǎn)：工作成本低，導(dǎo)航干擾設(shè)備可多次應(yīng)用，使用成本低，僅消耗電能；覆蓋范圍大，不同于硬殺傷需要點(diǎn)打擊，導(dǎo)航干擾采取干擾信號(hào)波束可以對(duì)某一特定空域?qū)崿F(xiàn)大范圍覆蓋；靈活多樣，導(dǎo)航干擾的攻擊方式更多，除拒止敵方無(wú)人機(jī)獲取定位信息無(wú)法執(zhí)行任務(wù)外，還能通過(guò)欺騙干擾使其產(chǎn)生錯(cuò)誤的定位信息，從而實(shí)現(xiàn)敵方無(wú)人機(jī)的誘捕，如伊朗誘捕美國(guó)RQ-170事件。

3.1 干擾裝備

考慮到無(wú)人機(jī)作為飛行器機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，在使用導(dǎo)航干擾源進(jìn)行無(wú)人機(jī)防御時(shí)，和一般針對(duì)陸地目標(biāo)的導(dǎo)航干擾不同，還需要進(jìn)行部分設(shè)備的升級(jí)改造。進(jìn)行壓制式干擾時(shí)，為能夠更好地干擾飛行高度較高的無(wú)人機(jī)導(dǎo)航信號(hào)，導(dǎo)航干擾源一般需要配置定向增益天線和跟蹤伺服機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向?qū)Ш礁蓴_。進(jìn)行欺騙式干擾時(shí)，除了壓制式干擾的基本設(shè)施外，還需要附加目標(biāo)測(cè)定雷達(dá)，準(zhǔn)確獲得無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息，這樣才能使欺騙信號(hào)更為可信，避免無(wú)人機(jī)內(nèi)部的反欺騙算法發(fā)出告警信息。

3.2 干擾策略

在干擾策略上，對(duì)于數(shù)量眾多的蜂群無(wú)人機(jī)，一般采用壓制式干擾進(jìn)行防御[13-14]。蜂群無(wú)人機(jī)多采用低成本無(wú)人機(jī)，其導(dǎo)航接收機(jī)對(duì)干擾的抵御能力不強(qiáng)，采用導(dǎo)航干擾遮蔽無(wú)人機(jī)群的導(dǎo)航系統(tǒng)，可使其難以有效地進(jìn)行飛行控制，無(wú)法實(shí)施打擊任務(wù)。針對(duì)高價(jià)值的偵查無(wú)人機(jī)或查打一體無(wú)人機(jī)，除壓制式干擾外，還可以結(jié)合欺騙式干擾源精確測(cè)定無(wú)人機(jī)位置，通過(guò)生成或轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)生虛假的導(dǎo)航信號(hào)，使無(wú)人機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤定位，從而進(jìn)一步達(dá)到誘騙捕獲的目的，獲得敵方無(wú)人機(jī)中的高價(jià)值信息。

3.3 無(wú)人機(jī)導(dǎo)航干擾的挑戰(zhàn)與對(duì)策

真實(shí)準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息是無(wú)人機(jī)執(zhí)行打擊偵查任務(wù)的重要保證，新型無(wú)人機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)也著力提高其導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，采用了諸如多陣元抗干擾接收機(jī)和組合導(dǎo)航技術(shù)，這也為導(dǎo)航干擾的無(wú)人機(jī)應(yīng)用帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，需要針對(duì)這些新的導(dǎo)航技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)導(dǎo)航干擾策略進(jìn)行改進(jìn)。

(1) 多陣元抗干擾接收機(jī)能夠同時(shí)抑制多個(gè)方向的導(dǎo)航干擾信號(hào)，但同時(shí)也會(huì)抑制干擾方向的正常導(dǎo)航信號(hào)，因此當(dāng)干擾源數(shù)目較多、分布較廣時(shí)仍能夠有效地實(shí)施干擾。因此，可采取分布式導(dǎo)航信號(hào)干擾源的布設(shè)方式，在需要進(jìn)行無(wú)人機(jī)防御的重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)布設(shè)多組導(dǎo)航干擾設(shè)備，協(xié)同對(duì)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行干擾。

(2) 無(wú)人機(jī)端的組合導(dǎo)航系統(tǒng)一般是衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航等手段組合[15-18]，在衛(wèi)星導(dǎo)航被干擾后，其他導(dǎo)航手段仍能繼續(xù)為無(wú)人機(jī)提供位置信息，但在上文中也論述了每種導(dǎo)航手段都有各自的局限性，可以利用慣性導(dǎo)航和視覺(jué)導(dǎo)航的局限性對(duì)無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行綜合干擾。視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)依賴視覺(jué)傳感器進(jìn)行測(cè)量，且依賴無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)通信鏈路進(jìn)行控制，可采取煙幕對(duì)其傳感器進(jìn)行干擾，并采取無(wú)線電干擾來(lái)影響無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)通信鏈路；而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)存在誤差積累的問(wèn)題，因此可擴(kuò)大導(dǎo)航干擾的范圍，使得無(wú)人機(jī)的其他導(dǎo)航手段在接近目標(biāo)區(qū)域之前已經(jīng)失效，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)時(shí)慣導(dǎo)的積累誤差也顯著增加，無(wú)人機(jī)攻擊的準(zhǔn)確性將大幅下降。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，其越發(fā)成為戰(zhàn)場(chǎng)上的重要打擊方式，傳統(tǒng)的防御手段難以有效應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)威脅，為此本文探討了衛(wèi)星導(dǎo)航干擾技術(shù)在無(wú)人機(jī)防御中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有無(wú)人機(jī)常用導(dǎo)航手段和當(dāng)前導(dǎo)航干擾技術(shù)的梳理，制定了針對(duì)不同類(lèi)型無(wú)人機(jī)的防御策略。而無(wú)人機(jī)進(jìn)攻和導(dǎo)航干擾防御是矛與盾的兩面，隨著技術(shù)的發(fā)展也將不斷延伸，需要對(duì)導(dǎo)航干擾技術(shù)在無(wú)人機(jī)防御中的應(yīng)用展開(kāi)持續(xù)跟蹤。