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Bundewehr Technical and Airworthiness Center for Aircraft（WTD-61）正在嘗試使用思博倫的便攜式GNSS模擬平臺來找到上述問題的答案。

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背景

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）提供了精確可靠的定位、導(dǎo)航、授時（PNT），對于各種運動載體的有效操作都至關(guān)重要。從數(shù)以百萬計運送貨物的卡車到在用于影視行業(yè)的新型好萊塢全自動拍攝無人機，精確的定位信息對于 效率和安全都不可或缺。

隨著無人飛行器系統(tǒng)（UAS, 通常包含一個飛行器，一個地面控制系統(tǒng)以及飛行器和地面控制系統(tǒng)間的通訊鏈路）越來越廣泛的使用，不精確的GNSS信息會導(dǎo)致UAS墜機或其他事故，比如突然闖入限飛區(qū)就非常危險。另外，近期的惡意攻擊，例如在機場周邊活動的無人機就引起了涉及安全方面的擔憂、大量的延誤和經(jīng)濟損失。這些因素推動了保護合法UAS用戶免于侵擾的研究——同時也是針對在限飛區(qū)惡意UAS的潛在干擾方法的研究。

Bundewehr Technical and Airworthiness Center for Aircraft（WTD-61）是一個專注于評 估軍用飛行器和航天武器的德國空軍測試中心，啟動了一項旨在評估一系列商用UAS在GNSS欺騙下脆弱性的測試項目。在最容易理解的形式下，GNSS欺騙是一種用更高功率廣播“欺騙”GNSS信號的行為，這種行為可能會使UAS的GNSS接收機跟蹤鎖定“欺騙”的GNSS信號，操縱接收機的位置或軌跡，可能會產(chǎn)生盜取、破壞甚至恐怖襲擊等非法活 動。

代表Bundewehr測試業(yè)內(nèi)開發(fā)飛行器設(shè)備，確保操作過程中飛行器配備安全、高性能的 設(shè)備是WTD-61首要任務(wù)。這使得WTD-61成為UAS廠家在德國國家層面的角力場。作為這個測試范圍中的一部分，WTD-61和來自于Fraunhofer IIS的專家們使用思博倫的測試裝備來廣播GNSS欺騙信號，測試環(huán)境是一處遠離城市的開闊場地，不會影響其他的市民和公用設(shè)施。

思博倫便攜式GNSS模擬器平臺是一個定制測試單元，尤其是為專用的測試場景而設(shè)計。這個單元基于商用的、最頂尖的思博倫模擬器引擎，支持多頻點、多星座的信號，同時具備高度靈活的可配置性。這套便攜式單元也使用思博倫的真實信號同步工具-Standpoint，在室外真實環(huán)境中創(chuàng)造空口測試條件。這使得GNSS模擬器可以同步并產(chǎn)生UAS接收到的真實的GNSS信號。在這WTD-61特定測試例中，思博倫便攜式GNSS模擬器平臺通過一個本地連接的天線來發(fā)射的Galileo E1，GPS L1和GLONASS G1信號。這項測試設(shè)定到被測試GNSS接收機的功率為-90dBm——比實際的GNSS強度要高很多，來模擬一種通常的PNT“接管”技術(shù)。這種測試設(shè)置利用一個高增益的發(fā)射天線和一個外置信號放大器以及思博倫的高增益口來補償空口輻射的能量損耗。

WTD-61的研究者們評估了最常見的8款來自于知名廠家的UAS在GNSS欺騙信號下受到的影響，這其中包括DJI和Parrot。這些被測試的UAS范圍很廣，從重量300克的、通過智能手機控制消費級無人機到重量4.5千克的、用于影視制作的專用無人機都會涉及。借助于思博倫的Standpoint，測試可以在嚴格與真實信號同步的條件下開始。緊接著會廣播10秒長度的與真實信號相同但功率高出很多的信號來欺騙UAS的定位引擎，使其跟蹤鎖定欺騙的信號。UAS鎖定欺騙的GNSS信號后，研究者們會通過改變GNSS信號進行一系列測試，這些設(shè)置會通過欺騙信號讓UAS從其本該懸停的位置加速下降。多數(shù)被測UAS理應(yīng)在一個固定的位置懸停，但在測試中會加速偏移來補償被欺騙的位置和真實位置的差異。這種行為會多次重復(fù)，盡管每個被測試的UAS都有一個經(jīng)驗豐富的無人機操控手準備隨時接管，許多UAS在飛行的方向和高度上還是有一些不可預(yù)測的的變化。

一些被測的UAS擁有其他的傳感器和融合定位技術(shù)來輔助對抗這種欺騙。然而所有的UAS都表現(xiàn)出或被記錄到不可預(yù)測的行為，這意味著這些UAS對欺騙的敏感程度需要被深度研究。這項測試也結(jié)論性地演示了僅憑針對GNSS接收機的欺騙來操控UAS的無人機的位置是可行的。這個項目的一個簡單結(jié)論是: 除非針對UAS可能遇到的各種威脅進行測試，UAS在視線之外飛行，甚至于完全自動飛行，仍然有非常嚴重的風險。

包含思博倫便攜式模擬器及Standpoint的安裝設(shè)置

被測無人機表現(xiàn)出預(yù)期之外的異常