Как отечественные инерциальные модули ГКВ-5 и ГКВ-6 решают проблему спуфинга
Современный рынок беспилотных авиационных систем (БПЛА) демонстрирует высокий потенциал роста. Оптимальным решением для установки на подобные устройства являются миниатюрные инерциальные модули производства компании «ЛМП», среди которых выделяются модели ГКВ-5 и ГКВ-6. Особенностью ГКВ-6 является наличие интегрированного ГНСС-приёмника.
Модули легко интегрируются в бортовую систему позиционирования БПЛА. Благодаря наличию ГНСС-модуля устройство способно автоматически переходить в режим автономной навигации при утрате сигнала GPS, позволяя вернуться в точку взлета и избежать повреждений или утраты аппарата.
В настоящий момент инерциальные модули успешно внедряются в комплексы воздушного мониторинга, используемые для аэрофотосъемки поверхности Земли. Совместная работа модуля ГКВ с лазерным дальномером (лидаром) и камерой/видеокамерой позволяет осуществить привязку координат к созданной картографии. В результате работы модулей ГКВ-5 и ГКВ-6 возможно формирование файла инерциальных данных с использованием NovAtel IE в формате *.imr.
Рис.1 Инерциальный модуль ГКВ-5
Проблемы ориентирования БПЛА
Проблемы ориентирования возникают при нарушении прямой видимости спутников, вызванном особенностями рельефа местности (например, гористой местностью) или плотной городской застройкой, а также вследствие кратковременных потерь спутниковых сигналов.
Использование БПЛА осложняется в условиях городской застройкой. Система глобального позиционирования функционирует недостаточно надежно при наличии подземных сооружений, включая туннели, подземные переходы и паркинги.
Поверхности внутренних помещений зданий создают дополнительные препятствия для распространения сигналов. Они вызывают появление нежелательных отраженных волн, посторонних шумов и интерференционных явлений. При применении оптических систем возникают проблемы, обусловленные многократными переотражениями лучей и возникновением эффекта многолучевого распространения сигнала.
Если мы рассматриваем БПЛА как часть транспортной городской системы, то приоритетом становится скорость передачи и постоянство навигационных данных. Только в этом случае БПЛА смогут автономно маневрировать в сверхбыстром темпе городских условий, при этом не создавая никому препятствий и угроз, а также сами избегая опасности.
Рис 2. Рельеф городской местности
Проблема спуфинга (GPS spoofing)
Что такое GPS-спуфинг
Это метод намеренного искажения данных глобальных навигационных систем (ГНСС), создающий зону с искусственно созданными помехами и ложными данными GPS. Например, находящийся в самом сердце города беспилотник может ошибочно считать себя находящимся далеко за пределами населённого пункта.
Механизм атаки
Подделанный сигнал передается с наземных устройств таким образом, что все находящиеся поблизости приёмники принимают его за подлинный источник GPS-данных. Вследствие этого приборы отображают неверные координаты текущего положения объекта.
Последствия и риски
GPS-спуфинг используется злоумышленниками для перехвата управления беспилотными летательными аппаратами, автомобилями, нарушая их работу и приводя к серьёзным инцидентам, вплоть до аварийных ситуаций.
Рис. 3. GPS-спуфинг
Автономный дрон
Для защиты беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) от атак типа "спуфинг", случайных помех и электромагнитных шумов, а также для поддержания постоянного потока надежных навигационных данных применяется технология автономной навигации, которую могут обеспечить инерциальные навигационные системы ГКВ.
Высокоточные датчики и специализированные алгоритмы обработки данных позволяют модулям ГКВ обеспечивать точные измерения ускорения и углов поворота летательного аппарата по трем осям (крена, тангажа и курса). Полученные значения используются для вычисления текущих координат, скорости движения, направления полета и других критически важных параметров.
Полученная информация служит основой для стабилизации полета и реализации автоматического пилотирования БПЛА, гарантируя надежную эксплуатацию беспилотных решений даже в сложных условиях. Таким образом, модули ГКВ становятся незаменимым компонентом современных беспилотных технологий.
Рис.4 Автономный дрон
При подготовке публикации использовались материалы компании "ЛМП". Публикуется на сайте с согласия производителя.
Еще материалы по теме борьбы со спуфингом
Инерциальные модули ГКВ: борьба со спуфингом и новые возможности
ИНЕЛСО предоставляет российские инерциальные модули ГКВ на бесплатное тестирование
Подробную информацию по характеристикам и коммерческое предложение на модели из наличия Вы можете получить в отделе продаж ИНЕЛСО.
Подробнее о возможностях бесплатного тестирования
Инерциальные модули ГКВ в Каталоге ИНЕЛСО
ИНЕЛСО поставляет широкую номенклатуру ключевых компонентов, применяемых в беспилотных транспортных средствах.
Подробнее о комплектующих для БПЛА
Обращайтесь к нашим специалистам:
по тел.: +7 (812) 628-00-16
или по электронной почте: sales@inelso.ru