[發明專利]一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法

有效

• 申請號: 201910622580.0
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN110376613B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 肖佳偉;祝小平;田心宇;楊俊鵬
• 申請（專利權）人: 西安愛生技術集團公司;西北工業大學
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：無人機失控后，自動進入應急返航模式，無人機按預定航線進行返航，此時啟動無人機GPS欺騙干擾檢測，每T分鐘進行一次判斷，進入應急返航模式后立即進行一次檢測；

步驟2：以無人機當前位置(x₀,y₀)為起點A，當前航向為方向，構建虛擬航線AB段、BC段、CD段和DA段，其中B點位置為(X_B,Y_B)，C點位置為(X_C,Y_C)，D點位置為(X_D,Y_D)，各點位置按以下公式進行計算：

式中，d為虛擬航線段的長度，v為無人機巡航速度，t為單條檢測航線段飛行時長；

步驟3：引導無人機沿AB段進行飛行并對飛行耗時T_f進行記錄，若無人機偏離虛擬航線的距離D_d小于等于門限值K_d，每隔1秒計算一次無人機當前磁航向與角度之差，記為γ，當無人機到達B點后，對此段時間內的角度差進行均值濾波，得到平均偏差并引導無人機進入BC航段；若D_d大于K_d，則開始計時，若持續時間超過5秒，則判定為無人機GPS受到干擾并退出檢測；若飛行耗時T_f＞2t仍未判斷到達B點，則判定為無人機GPS受到干擾并退出檢測；

步驟4：引導無人機沿BC段進行飛行，按照步驟3的方法繼續進行判斷，得到在BC段的平均偏差引導無人機進入CD航段或判定為受到干擾并退出檢測；

步驟5：引導無人機沿CD段進行飛行，按照步驟3的方法繼續進行判斷，得到在CD段的平均偏差引導無人機進入DA航段或判定為受到干擾并退出檢測；

步驟6：引導無人機沿DA段進行飛行，按照步驟3的方法繼續進行判斷，得到在DA段的平均偏差到達A點后，計算無人機當前位置(x₁,y₁)與(x₀,y₀)的距離若該距離大于門限值K_s，則判定為無人機GPS受到干擾并退出檢測；若在每個航段均未檢測到受干擾，則計算AB段與CD段平均偏差之和γ₁＝γ_AB+γ_CD以及BC段與DA段平均偏差之和γ₂＝γ_BC+γ_DA，若γ₁和γ₂任意一個大于門限值K_θ，則判定為無人機GPS受到干擾并退出檢測；

步驟7：當判定為無人機GPS未受到干擾，則引導無人機繼續沿原返航航線進行返航；當判定為無人機GPS受到干擾，則不再使用GPS位置信息進行飛行。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟1中的T取無人機飛行10km～20km所需時長。

3.根據權利要求1所述的一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟2中的t取值為1～2分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟3中的K_d取值為100m～500m。

5.根據權利要求1所述的一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟6中的K_s取值為100m～1000m。

6.根據權利要求1所述的一種基于無人機磁航向的GPS欺騙干擾檢測方法，其特征在于步驟6中的K_θ取值為1度～5度。