本發(fā)明屬于信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種gps分離式動(dòng)態(tài)反饋干擾的方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星監(jiān)視、光纖通信、互聯(lián)網(wǎng)、高靈敏度傳感器、精確制導(dǎo)武器等信息技術(shù)手段已充斥整個(gè)戰(zhàn)場，導(dǎo)航的作用也日益不可忽視，gps是當(dāng)前最廣泛應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，gps定位具有全天候、精度高等特點(diǎn)，在軍民用領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用，gps將成為敵國及其盟國精確指揮控制、精確打擊和精確兵力投送的關(guān)鍵。長期以來他們一直采取遏制與削弱我國的政策，因此，最大限度地提高自己軍隊(duì)的導(dǎo)航能力，最大限度地遏制敵方的導(dǎo)航能力，對(duì)戰(zhàn)爭的進(jìn)程是至關(guān)重要的。

對(duì)gps系統(tǒng)的干擾可以分為對(duì)地面測控站的干擾，對(duì)gps地面站的上行通道進(jìn)行干擾，對(duì)gps接收機(jī)的下行信道進(jìn)行干擾。而最有可能實(shí)現(xiàn)的就是對(duì)gps接收機(jī)的下行信道進(jìn)行干擾。對(duì)gps接收機(jī)的下行信道進(jìn)行干擾可以分為壓制式干擾和欺騙式干擾兩大類。

現(xiàn)在gps干擾系統(tǒng)主要是發(fā)射大功率的寬帶信號(hào)或窄帶信號(hào)對(duì)一定的空域?qū)崿F(xiàn)壓制式干擾，阻塞gps接收機(jī)系統(tǒng)，使其無法定位。但發(fā)射大功率信號(hào)有可能被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，遭到打擊而失去干擾作用。也有的干擾系統(tǒng)為轉(zhuǎn)發(fā)式干擾，即先接收來自衛(wèi)星的gps信號(hào)，再把信號(hào)進(jìn)行放大后向目標(biāo)空域發(fā)射，這樣目標(biāo)空域的接收機(jī)如果接收到轉(zhuǎn)發(fā)式干擾信號(hào)，距離測量就不再是視距了，會(huì)造成接收機(jī)定位錯(cuò)誤。雖然這也是一種欺騙式干擾，但是接收機(jī)有可能先收到實(shí)際信號(hào)，也有可能收到干擾信號(hào)，這種方法的干擾成功率比較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種gps分離式動(dòng)態(tài)反饋干擾方法，定向干擾、自身隱蔽性強(qiáng)、成功率明顯。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種gps分離式動(dòng)態(tài)反饋干擾方法，用功率為15～35dbm的定向天線發(fā)射gps干擾信號(hào)進(jìn)行欺騙式gps干擾，同時(shí)在定向天線的另一端用gps天線接收在軌gps衛(wèi)星信號(hào)實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度，并由另一個(gè)定向天線發(fā)射比當(dāng)前所述反饋信號(hào)強(qiáng)度高的白噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制干擾。

進(jìn)一步的，包括以下步驟：

s1、根據(jù)gps衛(wèi)星方位俯仰角調(diào)整定向接收天線，所述定向接收天線用于接收實(shí)際信號(hào)并傳輸至第一軟件無線電開發(fā)板；

s2、通過所述第一軟件無線電開發(fā)板解碼各gps衛(wèi)星發(fā)射的載波信號(hào)，在無線電管理平臺(tái)中讀取每個(gè)所述gps衛(wèi)星的實(shí)際信號(hào)功率，分別將所述實(shí)際信號(hào)功率輸出至第一可調(diào)增益功率放大器和第二可調(diào)增益功率放大器；

s3、白噪聲信號(hào)發(fā)生器根據(jù)步驟s2所述實(shí)際信號(hào)功率，通過選頻濾波器輸出1575mhz頻段的白噪聲至所述第一可調(diào)增益功率放大器，通過第一定向天線發(fā)射噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制式干擾；

s4、將星歷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中作為干擾信號(hào)部分；

s5、將所述計(jì)算機(jī)與第二軟件無線電開發(fā)板連接，讀取gps經(jīng)緯度信息數(shù)據(jù)，使用所述第二軟件無線電開發(fā)板發(fā)射偽造gps信號(hào)；

s6、所述偽造gps信號(hào)通過步驟s2所述第二可調(diào)增益功率放大器放大，通過第二定向天線發(fā)射干擾信號(hào)進(jìn)行欺騙式干擾。

進(jìn)一步的，步驟s1中，所述gps衛(wèi)星方位俯仰角為0～90°。

進(jìn)一步的，步驟s2中，所述軟件無線電開發(fā)板利用gqrx無線電接收信號(hào)分析軟件，通過gps-sim-sdr進(jìn)行解碼。

進(jìn)一步的，步驟s3中，所述第一可調(diào)增益功率放大器的放大器增益倍數(shù)由實(shí)際信號(hào)功率數(shù)值+2～15db輸出至第一定向天線。

進(jìn)一步的，步驟s6中，所述第二可調(diào)增益功率放大器的放大器增益倍數(shù)由實(shí)際信號(hào)功率數(shù)值+5～25db輸出至第二定向天線。

進(jìn)一步的，所述計(jì)算機(jī)采用樹莓派計(jì)算機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本方法用功率可調(diào)的定向天線發(fā)射gps干擾信號(hào)進(jìn)行欺騙式gps干擾，同時(shí)在定向天線的另一端用gps天線接收在軌gps衛(wèi)星信號(hào)實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度，并由另一個(gè)定向天線發(fā)射比當(dāng)前所述反饋信號(hào)強(qiáng)度高的白噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制干擾，能夠壓制實(shí)際信號(hào)，使被干擾端無法定位，再進(jìn)行欺騙式干擾，保證被干擾端優(yōu)先接收到欺騙信號(hào)，有效提升成功率。

進(jìn)一步的，通過白噪聲信號(hào)淹沒壓制真實(shí)gps信號(hào)，使gps接收機(jī)無法接收到真實(shí)信號(hào)，避免了gps接收機(jī)在真實(shí)gps信號(hào)與干擾信號(hào)之間的波動(dòng)，有效的提高了gps接收機(jī)被欺騙信號(hào)干擾的成功率。

進(jìn)一步的，白噪聲信號(hào)增益倍數(shù)在真實(shí)信號(hào)增益倍數(shù)2～15db左右可以有效將真實(shí)gps信號(hào)壓制、淹沒在白噪聲中，使接收機(jī)無法接收到真實(shí)gps信號(hào)。欺騙信號(hào)增益倍數(shù)在白噪聲信號(hào)5～25db以上可有效防止被白噪聲信號(hào)淹沒，同時(shí)增益倍數(shù)信號(hào)強(qiáng)度在白噪聲之上可有效的將gps接收機(jī)干擾，使其接收偽造信號(hào)。

進(jìn)一步的，樹莓派計(jì)算機(jī)方便小巧，便于攜帶。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法流程圖；

圖2為本發(fā)明方法干擾信號(hào)功率示意圖；

圖3為本發(fā)明方法原始信號(hào)功率示意圖；

圖4為本發(fā)明方法白噪聲信號(hào)功率示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種gps分離式動(dòng)態(tài)反饋干擾方法，用功率15～35dbm的定向天線發(fā)射gps干擾信號(hào)進(jìn)行欺騙式的gps干擾，同時(shí)在定向天線的另一端用gps天線接收在軌gps衛(wèi)星信號(hào)實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度，并由另一個(gè)定向天線發(fā)射比當(dāng)前反饋信號(hào)強(qiáng)度高2db的白噪聲信號(hào)進(jìn)行壓制干擾。

干擾系統(tǒng)硬件包括：兩個(gè)軟件無線電開發(fā)板、三個(gè)定向天線、白噪聲發(fā)生器、1575.42mhz選頻濾波器、兩個(gè)可調(diào)增益功率的功率放大器和兩個(gè)樹莓派微型計(jì)算機(jī)。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明公開了一種gps分離式動(dòng)態(tài)反饋干擾方法，具體步驟如下：

s1、根據(jù)gps衛(wèi)星方位俯仰角的不同，調(diào)整定向接收天線，接收實(shí)際信號(hào)傳輸至第一軟件無線電開發(fā)板，gps衛(wèi)星方位俯仰角為0～90°；

s2、通過第一軟件無線電開發(fā)板解碼各gps衛(wèi)星發(fā)射的載波信號(hào)，在無線電管理平臺(tái)中讀取實(shí)際信號(hào)功率大小，分別將所述實(shí)際信號(hào)功率輸出至白噪聲信號(hào)的第一可調(diào)增益功率放大器和干擾信號(hào)的第二可調(diào)增益功率放大器；

通過gqrx無線電接收信號(hào)分析軟件，直接輸入1575mhz，就會(huì)返回當(dāng)前頻段的實(shí)際功率，，軟件無線電開發(fā)板利用gqrx無線電接收信號(hào)分析軟件，通過gps-sim-sdr進(jìn)行解碼。

s3、白噪聲信號(hào)發(fā)生器通過1575mhz選頻濾波器，輸出1575mhz頻段的白噪聲至第一可調(diào)增益功率放大器，放大器增益倍數(shù)由實(shí)際信號(hào)功率數(shù)值+2～15db輸出至第一定向天線，進(jìn)行壓制式干擾；

s4、干擾信號(hào)部分，從nasa官網(wǎng)下載最新星歷數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到樹莓派計(jì)算機(jī)中；

s5、樹莓派計(jì)算機(jī)連接第二軟件無線電開發(fā)板，調(diào)用第二軟件無線電開發(fā)板，讀取gps經(jīng)緯度信息的數(shù)據(jù)文件，使第二軟件無線電開發(fā)板發(fā)射偽造gps信號(hào)；

s6、發(fā)射偽造的gps信號(hào)，通過第二可調(diào)增益功率放大器，進(jìn)行放大，放大器增益倍數(shù)由實(shí)際信號(hào)功率數(shù)值+5～25db輸出至第二定向天線，進(jìn)行欺騙式干擾。

請(qǐng)參閱圖2至圖4，其中，橫軸是所用的信號(hào)頻段；縱軸是信號(hào)功率大小db；原始信號(hào)功率是接收到的真是信號(hào)的強(qiáng)度可以看到1575.42mhz是gps信號(hào)頻段的功率，白噪聲用來對(duì)沖原始真實(shí)信號(hào)淹沒掉原始信號(hào)，偽造信號(hào)功率是gps的干擾欺騙信號(hào)，是功率最大的，從圖中看出，白噪聲信號(hào)完全淹沒了原始信號(hào)，使接收機(jī)收不到真實(shí)gps信號(hào)，偽造信號(hào)的1575.42mhz信號(hào)強(qiáng)度又在白噪聲信號(hào)之上使gps接收天線只能接收到1575.42mhz的偽造信號(hào)。

實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖5，在西安市西安電子科技大學(xué)上空起飛大疆無人機(jī)，利用本方法廣播北京地區(qū)坐標(biāo)(北京地區(qū)是禁飛區(qū))，大疆無人機(jī)搜到廣播信號(hào)后，確認(rèn)是北京后在當(dāng)前位置強(qiáng)制降落，大疆無人機(jī)成功被劫持了下來。

以往情況：大疆無人機(jī)在接收到干擾信號(hào)的同時(shí)，也會(huì)接收到gps真實(shí)信號(hào)，使定位位置經(jīng)常在欺騙位置和真實(shí)位置之間波動(dòng)，采用了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)陌自肼曅盘?hào)壓制gps真實(shí)信號(hào)，使大疆無人機(jī)無法接收到真實(shí)gps信號(hào)，從而防止其gps接收機(jī)在欺騙位置和真實(shí)位置之間波動(dòng)，有效提高了gps欺騙干擾的成功率。

以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。