ADS-B延迟转发电文检测及干扰台定位方法

广播式自动相关监视(ADS-B)技术因明码广播特点,面临较严重的电子欺骗风险.针对延迟转发电文的检测与相应干扰台定位问题,根据ADS-B地面站接收电文的位置间隔的分布特点,该文提出利用顺序电文间瞬时速度与关注期内平均速度间的差异性检测延迟转发电文的方法.根据延迟转发电文的原始电文位置与干扰台间的空间关系,利用ADS-B...     

基于逆向定位技术的ADS-B电文真实性检测方法

针对广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B）技术易受电子欺骗的问题,探索单个ADS-B地面站独立实现ADS-B电文真伪识别的方法。基于位置验证的思想,利用ADS-B电文的接收时刻及电文中的航空器位置信息,对ADS-B地面站进行逆向定位。通过检测定位误差的大小实现对电文真实性的检测。仿真结果表明,虚拟报文将无法构建正确的航空器报告点与ADS-B地面站时空关系,从而可以利用逆向定位误差的大小检测出电文的真伪。检测逆向定位ADS-B地面站的误差大小可以实现对ADS-B电文真实性的判别。      

中国实施ADS-B监视的地面站部署分析

基于我国对ADS-B监视的发展策略,通过对影响ADS-B地面站覆盖范围因素的分析,提出了ADS-B信号在我国东部空域和西部主要航路实施单重覆盖地面站不同的部署模型,并利用该模型计算了东部空域在不同飞行高度层以上对地面站数量的要求和西部B213、B215航路高空6600m以上实现单重覆盖ADS-B地面站的部署情况.证明利用该模型对地面站进行部署,在我国东部空域和西部主要航路将实现ADS-B单重覆盖.     

ADS-B航空无线电系统浅析

ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)是广播式自动相关监视系统的简称。所谓"广播式自动相关监视",即无需人工操作或者询问,飞机可以自动地从相关机载设备获取参数,并向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息,以供管制员对飞机状态进行监控。ADS-B系统主要应用于空中交通监视,对确保航空飞行安全具有十分重要的意义。     

基于粒子群优化多核支持向量数据描述的广播式自动相关监视异常数据检测模型

广播式自动相关监视(ADS-B)作为新一代空中交通管理(ATM)通信协议,是未来空管监视系统的关键技术。目前,由于ADS-B采用明文格式广播发送数据,其安全性问题受到挑战。针对ADS-B易受到的欺骗干扰,该文将ADS-B位置数据和同步的二次雷达(SSR)数据作差,将两者的差值作为样本数据。利用多核支持向量数据描述(MKSVDD)训练样本,得到了超球体分类器,此超球体分类器能检测出ADS-B测试样本中的异常数据。并且,通过粒子群算法(PSO)优化了GaussLapl和GaussTanh两种MKSVDD的惩罚因子、多核核函数系数以及核参数,提高了异常数据检测性能。实验结果表明,对于随机位置偏移、固定位置偏移、拒绝服务(DOS)攻击和重放攻击,粒子群优化多核支持向量数据描述(PSO-MKSVDD)模型能检测出这4种攻击类型的异常数据。且相较于其他机器学习和深度学习方法,该模型的适应性更好,异常检测的召回率和检测率更优。证明该模型可用于ADS-B异常数据的检测。     

ADS-B系统在民航空管领域的应用与分析

ADS-B是Automatic Dependent Surveillance-Broadcast的缩写,是飞机或场面车辆通过数据链以广播的方式自动发送/接收身份、位置、速度和其他信息,地面站和周围飞机接收广播信息实现地空监视和空空监视的监视方式。目前ADS-B技术已较普遍用于国内民用航空空中交通管制,ADS-B地面站安装地点非常广泛,横跨祖国东西,纵贯南北的航路、机场,还包含一些沿海岛礁及油井平台,均有ADS-B系统地面站、数据站,且系统已在各种极寒极热、温度交变、砂尘、高强度光照、强风、雨雪、盐雾及高温高湿等环境条件中得到实际运行验证,能够很好地经受恶劣环境考验;运用ADSB技术还可以实现空管指挥区域内对飞行航班更精准的实时监视,以进一步提高飞行流量管理;ADS-B技术在民航空管领域上的应用,使得传统的空中交通一、二次雷达监视技术将发生巨大变化,民用航空飞行安全将得到更有力的安全保障和高效运行。     

基于ADS-B的高精度站间同步方法

自动相关监视(ADS-B)可用于多站定位系统中实现时间同步,但直接同步的精度不足以满足工程应用的需要.为了提高同步精度,首先推导了利用ADS-B实现站间同步的机理模型,在实测数据的基础上仿真了直接同步方法的精度水平;其次分析了ADS-B位置误差的类型和来源,得到了不同误差类型的分布特征;最后根据不同误差类型的特点,提出了一种降低ADS-B误差影响的高精度多站同步的方法.该方法可有效降低ADS-B系统延时误差和定位误差对同步精度的影响,以实测数据为基础的仿真结果表明该方法可实现纳秒级的站间同步精度,具有良好的工程应用价值.     

低误报率的ADS-B电文报头检测方法

针对ADS-B电文报头检测中的误报问题,提出双门限报头检测方法.该方法根据本地报头与接收信号滑动相关的特点,分别针对关注信号与背景信号给出了恒虚警(CFAR)门限和半幅度门限,综合双门限进行两次检测判决可使方法适用于低信噪比环境,并在进行循环冗余校验之前显著地抑制误报.仿真结果表明,双门限检测方法在低信噪比区间具备与C...     

利用TDOA相关系数的ADS-B欺骗式干扰检测

目前,为了检测飞机位置异常点,已安装的ADS-B系统通过比较飞机广播位置与两个基站计算获得的TDOA(Time Difference of Arrival,TDOA)和由两基站实际接收信号的TDOA来达到目的,该方法简单,但性能受基站同步误差和飞机报告位置误差影响较大。本文提出了一种利用TDOA相关系数的ADS-B欺骗式干扰检测方法,同样使用两个基站来接收ADS-B信号,首先根据飞机报告的位置和两基站的位置计算信号到达两基站的TDOA,然后通过两基站接收信号时刻计算TDOA,集合同一架飞机的各个航迹点,则得到一组由报文计算的时间差和一组由基站计算得到的时间差,最后通过两组时间差的相关系数来识别真实目标和欺骗干扰。本文方法不需要反推飞机位置,对基站同步误差和飞机报告位置误差稳健。仿真实验验证了方法的有效性。      

基于累加分类的ADS-B交织信号处理方法

广播式自动相关监视作为国际民航组织主推的监视技术,越来越多的飞行器配备了ADS-B收发设备,此外,介于ADS-B信号的广播体制以及空域流量的不断增加,不同的ADS-B信号之间将会发生交织,这种情况同样也会发生在直达信号与多径信号之间;以上两种情况均会给ADS-B信号的解码带来严重影响,相应地会造成信息的错误读取或丢失。本文提出了一种单天线下基于累加判决的解交织算法:首先通过单天线下的有效脉冲位置检测以及基于希尔伯特变换的交织检测分别获得信号的起始位置以及信号交织位置,进而得到两条信号之间的相对时延,从而对数据进行累加并利用K-means方法进行分类,最终得到比特位判决结果以实现交织信号分离。