مقاوم‌سازی موقعیت‌یابی در برابر فریب GPS با استفاده از سامانه‌های INS و Loran-C

نویسندگان

1 مجتمع برق و الکترونیک - دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران

2 مجتمع برق و الکترونیک - دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران

3 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - تهران

doi
چکیده

امروزه قابلیت اطمینان سامانه‌ها در طراحی سامانه‌های جدید ناوبری در هواپیماهای بدون‌سرنشین از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از موارد افزایش قابلیت اطمینان سامانه‌ها استفاده هم‌زمان از چند سیستم برای برآورده‌کردن یک هدف خاص است. یکی از تهدیدات اصلی در زمان جنگ در ناوبری هواپیماهای بدون‌سرنشین، حمله فریب GPS است. در این مقاله برای مقاوم‌سازی موقعیت‌یابی در برابر فریب GPS با استفاده از سیستم‌های INS و Loran-C معماری تلفیقی پیشنهاد شده است که از الگوریتم‌های مبتنی بر ذره بهره می‌برد. ایده اصلی این معماری شامل دو بخش اصلی شناسایی فریب با استفاده از روش آزمون فرض و جبران‌سازی آن با استفاده از الگوریتم‌های داده‌کاوی در تلفیق سیستم‌های INS/Loran-C است. در این معماری علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان سامانه در صورت خرابی یکی از سیستم‌ها، صحت خروجی داده‌های موقعیت در زمان حمله فریب نیز افزایش می‌یابد. بنابراین با قابلیت اطمینان بیشتری می‌توان از هواپیماهای بدون‌سرنشین در شرایط خطرناک با احتمال خطرپذیری زیاد از فریب‌گرهای GPS، استفاده نمود. با استفاده از معیار ریشه میانگین مربعات خطا، عملکرد معماری پیشنهادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی، عملکرد معماری پیشنهادی را در دو سناریوی مختلف فریب GPS و همچنین در حالت در دسترس‌نبودن داده‌های GPS و Loran-C به‌صورت هم‌زمان، تأیید می‌کند.