无人机分群导航反制方法研究

一、无人机分群导航的基本概念

无人机分群导航技术作为现代无人系统研究的核心领域，涉及多学科交叉的复杂技术体系。其本质是通过集成先进的导航技术、通信架构与协同算法，实现无人机群在动态环境中的自主导航与协同定位。每个无人机单元均配备卫星导航系统与惯性测量装置，能够独立获取三维位置、速度及姿态信息，为自主飞行提供基础数据支持。卫星导航系统通过接收全球定位信号，结合差分修正技术，可将定位精度提升至厘米级，而惯性导航系统则通过连续测量加速度与角速度，补偿卫星信号中断时的导航需求，形成冗余保障机制。在此基础上，无人机群通过信息共享网络实时交换导航参数与环境感知数据，构建群体级协同导航框架。

二、无人机分群导航的研究内容及应用场景

（一）研究内容

本文主要针对无人机分群导航反制技术展开系统性研究，重点围绕信号干扰与屏蔽、虚假导航信号注入、物理拦截与摧毁三大技术方向展开探索。在信号干扰层面，通过分析无人机导航系统的通信协议特征，构建了基于频谱感知的动态干扰模型，能够针对不同频段的导航信号实施定向压制，有效阻断无人机与控制端的通信链路。针对虚假导航信号注入技术，结合分群无人机的协同导航特性，提出了一种多模态信号欺骗方案，通过模拟合法导航信号特征并注入预设错误参数，诱导无人机群偏离预定航迹。在物理拦截方面，基于无人机分群运动轨迹的预测模型，设计了多模态拦截策略，通过优化拦截路径与时机，提升对集群末端节点的精准摧毁能力。

（二）应用场景

无人机分群导航技术作为现代无人系统研究的热点方向，其应用场景已渗透至军事与民用领域的多个关键环节。在军事应用层面，无人机分群通过协同导航与定位技术，显著提升了作战效能与任务灵活性。在民用领域，无人机分群导航技术展现出广泛的应用潜力。在地理测绘与环境监测中，无人机集群通过协同航拍与摄影测量技术，可快速获取大面积区域的高精度三维模型。

三、无人机分群导航反制方法

（一） 信号干扰与屏蔽技术

信号干扰与屏蔽技术作为无人机分群导航反制的核心手段，其核心原理在于通过发射特定频段的干扰信号或构建电磁屏蔽环境，阻断无人机导航系统与外部信号源的通信链路。在卫星导航制导场景中，无人机通常依赖 GPS、北斗等卫星信号进行定位与路径规划，而干扰技术通过发射同频带压制性干扰信号或欺骗性伪导航信号，可有效破坏无人机接收机对真实卫星信号的捕获与解算。对于惯性导航系统，虽然其依赖内部传感器数据，但分群无人机的协同导航常需结合外部校正信号以维持精度，此时通过屏蔽或干扰校正信号同样可导致导航误差累积。技术实施中，定向天线阵列与智能干扰源定位技术的应用，使得干扰系统能够精准覆盖目标区域而不扩散至非目标区域，从而提

升选择性反制能力。

（二）虚假导航信号注入技术

虚假导航信号注入技术作为无人机分群导航反制的核心手段，通过模拟真实导航信号的特征参数，向目标无人机的接收端发送伪造的定位、速度或航向信息，从而实现对其导航系统的欺骗性干扰。该技术的核心在于对导航信号的精确模拟与实时动态调整，确保虚假信号在时序、频谱和编码特征上与合法信号高度相似，以规避无人机导航模块的异常检测机制。在技术实现层面，针对卫星导航系统的欺骗干扰主要通过构建高精度的伪卫星信号发射装置，利用可编程信号发生器生成与目标系统（如 GPS、北斗）兼容的伪码序列、载波频率和测距码，同时通过天线阵列定向发射干扰信号，覆盖目标无人机的接收范围。对于惯性导航系统，技术手段则侧重于通过物理注入或数据链注入的方式，向无人机的惯性测量单元（IMU）或导航计算机输入虚假的加速度、角速度或姿态数据，逐步累积导航解算误差，诱导其航迹偏移。

（三）物理拦截与摧毁技术

物理拦截与摧毁技术作为应对无人机分群威胁的核心手段，通过直接作用于目标的物理机制实现快速反制。该技术体系涵盖动能拦截、定向能武器及复合型拦截装置等多样化形式，其核心原理在于通过能量传递或物理约束破坏无人机的飞行能力或摧毁其关键部件。在具体实施过程中，拦截网技术通过高速发射的拦截网覆盖目标，利用网状结构缠绕无人机螺旋桨或机体，迫使其迫降或失去动力。现代拦截网系统多采用高强纤维材料与智能投放装置，可针对不同尺寸的无人机群进行适应性调整，并通过雷达或光电跟踪系统实现精准投放，有效应对低空、低速目标的集群威胁。

结论

本文提出的反制方法在应对无人机分群导航威胁方面具有显著优势，其技术体系可为构建多层次防御网络提供重要支撑。然而，现有研究仍需在抗干扰算法的实时性、多技术协同的智能化水平以及复杂电磁环境下的鲁棒性方面进一步深化探索，未来需结合人工智能与自适应学习技术，推动反制系统向自主化、精准化与网络化方向演进。

参考文献

[1] 李诗颖 . 规模化无人集群共识模型与协同控制方法 [J]. 兵工学报 2024 10.

[2] 李威 张艳红 李冰等 . 分布式无人机蜂群导航欺骗反制方法研究 [J]. 战术导弹技术 ，2023（3）：95-105.

[3] 吉祥. 基于复杂网络和上校博弈的无人机集群对抗方法研究[J].2022

作者简介：张建波 430981198309147515，大学本科，研究方向 ：机械工程及无人机技术；刘亚东 622826198902131757，本科工学学士研究方向 ： 机械工程及无人机技术；刘占科 622123198510061254，本科学士研究方向： 机械工程及无人机技术