本發(fā)明涉及一種針對小型民用無人航空器的導航系統(tǒng)干擾裝置，具體是采用信息對抗手段，通過對無人航空器導航系統(tǒng)進行瞄準式能量壓制，大幅度降低無人航空器導航信號信噪比，進而切斷無人航空器衛(wèi)星導航系統(tǒng)信號接收鏈路，使其失去利用衛(wèi)星進行自主巡航的能力，屬于信息對抗領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：隨著民用無人航空器的泛濫，利用其從事非法活動的情況時有發(fā)生。利用無人機從事的非法活動一般發(fā)生在人員和建筑密集的城市地區(qū)或敏感區(qū)域，若利用傳統(tǒng)的彈藥進行打擊，不但效費比低、而且會造成較大附帶損傷?，F(xiàn)有的用于反無人機的低附帶損傷攔截方法主要包括無人機網(wǎng)捕、捕獲網(wǎng)彈、激光定向能等，其中無人機網(wǎng)捕方式主要適用于捕獲飛行速度低、尺寸很小的無人機，且對操作人員技能要求較高；捕獲網(wǎng)彈作用距離較近，且彈藥為單次使用且價格較高，對于售價僅為數(shù)千元的航空模型的對象來說，效費低；激光定向能武器雖然使用費用較低，但其存在成本高、易受天氣狀況影響，對瞄準跟蹤系統(tǒng)要求很高，激光發(fā)生器體積較大等問題。上述攔截方法均采用物理攔截方式，存在一定局限。因此，一種基于信息對抗理論的信息攔截方法被提出，可以有效解決上述物理攔截方法存在的問題?，F(xiàn)有民用航空器飛行控制大多采用無線遙控鏈路和衛(wèi)星導航相結(jié)合的控制方式，當衛(wèi)星導航信號受到干擾時，可通過無線遙控鏈路手動控制；當無線遙控鏈路受到干擾時，可通過衛(wèi)星導航信號自主巡航或自主返回。因此，無線電信息干擾攔截方法就針對無人飛行器的遙控鏈路和導航通信信道展開信息壓制干擾，使其失去與外界的聯(lián)系，迫使其迫降、懸停、返航或失控。該方法具有實現(xiàn)成本低，適用性、通用性強，受氣象和地形條件影響小，功耗低等特點。技術(shù)實現(xiàn)要素：本方法要解決的問題是：針對在城市人群密集區(qū)域管制小型民用無人飛行器的要求背景下，發(fā)明的一種低附帶損傷、低功耗、高靈活性的無人飛行器導航系統(tǒng)干擾裝置。該干擾裝置基于信息對抗理論，采用瞄準式無線電能量壓制手段，對無人飛行器的衛(wèi)星導航信號進行能量型干擾，切斷無人飛行器導航通信信道，使其失去自主巡航能力。目前衛(wèi)星導航系統(tǒng)有GPS、北斗、GLONOSS等，其民用頻點如下表所示：衛(wèi)星導航系統(tǒng)頻點帶寬GPSL1:1575MHz2MHz北斗B1：1561MHz4MHzGLONOSS1.6GHz12MHz國內(nèi)民用無人機導航以GPS或GPS+北斗為主，國外廠商以GPS或GPS+GLONOSS為主。從圖中可以看出，各衛(wèi)星導航系統(tǒng)頻點相距較近，因此，本裝置采用多模窄帶瞄準式干擾，在各導航信號頻段附近以功率優(yōu)勢進行壓制，大幅度降低導航信號的信噪比，使導航信號接收機無法提取有效的導航信號，實現(xiàn)對多種導航模式的有效干擾。本實用新型的具體技術(shù)方案如下：一種無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，包括：信號發(fā)生器模塊，用于產(chǎn)生窄帶噪聲、脈沖調(diào)幅干擾信號；上變頻模塊，用于將產(chǎn)生的所述干擾信號上變頻到衛(wèi)星導航信號工作的頻點；微波功率放大器模塊，用于上變頻后的干擾信號進行功率放大；定向輻射天線模塊，用于定向輻射功率放大后的干擾信號；以及穩(wěn)壓電源模塊，用于為裝置提供穩(wěn)定工作的直流電壓。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述信號發(fā)生器模塊包括由FPGA主控芯片，用于產(chǎn)生干擾波形；以及連接于FPGA主控芯片輸出引腳的DA轉(zhuǎn)換器。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述FPGA芯片為Xilinx公司的Virtex7-485芯片。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述DA轉(zhuǎn)換器為DAC5682芯片。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述上變頻模塊為AD9361射頻芯片。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述微波功率放大器模塊為功率達到10W、增益30dB的L波段放大器。所述的無人航空器多模衛(wèi)星導航干擾裝置，其進一步設(shè)計在于，所述穩(wěn)壓電源模塊包括：電源轉(zhuǎn)換模塊，用于實現(xiàn)220V交流電與12V直流電源的轉(zhuǎn)換；電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將12V直流電源轉(zhuǎn)換輸出為3.3V、12V、5V三種直流電壓；LTM4633穩(wěn)壓芯片，用于將12V直流電壓轉(zhuǎn)換輸出1.0V、1.2V直流電壓；LTM4644穩(wěn)壓芯片，將5V直流電壓轉(zhuǎn)換輸出2.3V直流電壓并且該芯片結(jié)合LT1965穩(wěn)壓芯片將5V直流電壓轉(zhuǎn)換輸出1.8V電壓；其中，1.8V、1.0V、1.2V為FPGA主控芯片提供工作電壓，3.3V、1.8V、2.3V電壓為DA轉(zhuǎn)換器提供工作電壓。本實用新型的有益效果在于：本裝置采用多模窄帶瞄準式干擾，在各導航信號頻段附近以功率優(yōu)勢進行壓制，大幅度降低導航信號的信噪比，使導航信號接收機無法提取有效的導航信號，實現(xiàn)對多種導航模式的有效干擾。附圖說明圖1是本實用新型的實施例組成原理圖。圖2是干擾信號發(fā)生器主原理圖。圖3是穩(wěn)壓電源模塊工作原理圖。具體實施方式以下結(jié)合說明書附圖以及具體實施例對本實用新型進行進一步說明：如圖1所示，本裝置由信號發(fā)生器模塊、穩(wěn)壓電源模塊、上變頻模塊、微波功率放大器模塊、定向輻射天線模塊組成。信號發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生窄帶噪聲、脈沖調(diào)幅干擾信號。其中，噪聲由20位m偽隨機序列生成。信號發(fā)生模塊由FPGA主控芯片、DA轉(zhuǎn)換器組成，F(xiàn)PGA芯片用于產(chǎn)生干擾波形，本裝置選擇100MHz帶寬偽隨機碼序列作為干擾信號。FPGA芯片選擇Xilinx公司的Virtex7-485芯片，該芯片可運行在500MHz時鐘頻率下，能夠滿足系統(tǒng)需求。FPGA實際工作在400MHz主頻下。DAC模塊選用DAC5682芯片，該芯片為16位轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)1.0GSPS轉(zhuǎn)換速率，能夠滿足100MHz帶寬偽隨機碼序列實時轉(zhuǎn)換速率要求。DAC芯片共64管腳，數(shù)據(jù)輸入采用差分輸入，16位數(shù)據(jù)占用32位管腳，此32根管腳與FPGABANK19差分數(shù)據(jù)輸出位直連。干擾信號發(fā)生器主原理圖如圖2所示。上變頻模塊用于將產(chǎn)生的干擾信號上變頻到衛(wèi)星導航信號工作的頻點，本裝置選取AD9361為射頻芯片，實現(xiàn)可控上變頻，該芯片可實現(xiàn)70MHz—6GHz的頻率變換。本裝置在實際應(yīng)用中上變頻中心頻率設(shè)定為1575MHz，這樣干擾信號在100MHz帶寬下即可實現(xiàn)對三個衛(wèi)星導航頻點的全覆蓋。微波功率放大器模塊用于對生成的干擾信號進行功率方法，本裝置選用的L波段放大器功率達到10W，增益30dB。定向輻射天線模塊采用八木天線，用于定向輻射衛(wèi)星導航干擾信號，天線增益大于17dB。如圖3所示，穩(wěn)壓電源模塊用于為裝置提供穩(wěn)定工作的直流電壓。系統(tǒng)電源由220V直流電源提供，通過電源轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)220V交流電與12V直流電源的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換出的12V電壓通過電壓轉(zhuǎn)換模塊提供3.3V、12V、5V三種電壓，12V電壓通過LTM4633穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)換出1.0V、1.2V電壓；5V電壓通過LTM4644和LT1965穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)換出1.8V電壓，通過LTM4644轉(zhuǎn)換出2.3V電壓。其中，1.8V、1.0V、1.2V為FPGA提供工作電壓，3.3V、1.8V、2.3V電壓為DAC提供工作電壓。當前第1頁1 2 3