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...     

一种改进的ADS-B信号前导脉冲检测算法

阐述了ADS-B技术的基本原理和发展现状,在此基础上对ADS-B信号的信号格式进行了介绍,并对ADS-B信号4报头脉冲的检测算法进行了分析。针对现有报头脉冲检测算法漏检率较高的问题,提出了一种新型联合置信概率分布检测算法,仿真验证表明,该算法对降低报头脉冲检测的漏检率具有较好的效果。     

低信噪比1090ES报头的恒虚警检测方法

针对S模式1090MHz扩展电文(1090ES)的报头检测在低信噪比下虚警概率高的问题,提出基于报头多脉冲匹配滤波的恒虚警率报头检测方法。由于检测门限是利用报头低电平期间的样本确定的,所以该方法对1090ES的数据块中的伪报头的误检具有一定的抑制能力。仿真结果表明,在低信噪比环境下,该文方法相对于传统1090ES报头检测方法具备较好的检测性能,且较好实现1090ES数据块中伪报头的抑制,减轻了后续设备的数据处理负荷。      

基于TriLSTM-SVDD的ADS-B欺骗数据检测方法

广播式自动相关监视(ADS-B)协议公开、无认证措施等特点,使其易受消息修改攻击。首先,分析了攻击者攻击意图与攻击路径选择的关联性;然后,为了应对通过1090ES链路、机载网络等实施的消息修改攻击,提出了经特征处理的TriLSTM-SVDD模型进行欺骗数据检测。仿真结果表明,TriLSTM模型预测误差显著小于LSTM模型,TriLSTM-SVDD模型则以98.9%的准确率识别出0.01°的纬度值偏差、0.02°的经度值偏差和50 m的高度值偏差。     

一种基于ADS-B的雷达性能测试方法

介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)技术的基本原理和坐标转换方法,并提出了基于ADS-B数据测量雷达精度的方法。文中通过某雷达实测数据验证了该方法的可行性。试验结果表明,该方法可以满足雷达精度测试的需要,操作简单,易于评估。     

低复杂度单天线ADS-B交织位置检测

广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B）信号的交织会使信息读取失误,因此解交织技术必不可少。解交织算法通常要先进行交织位置检测,再利用无交织部分信号进行解交织,故交织位置检测是解交织算法中的重要步骤,现有的交织位置检测主要依据奇异值分解（Singular Value Decomposition,SVD）法,但该方法复杂度高且位置检测不够精确。因此本文基于单天线ADS-B信号的时域波形特点,利用交织信号的波形与标准信号的波形差异,提出一种低复杂度的交织位置检测方法。利用报头脉冲位置的固定性对报头进行交织位置检测,再依据数据域脉冲宽度及幅度等特征对该部分信号进行检测。仿真和实采数据结果均验证了本文所提算法可精准、高效地检测到信号的交织位置。      

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。      

广播式自动相关监视(ADS-B)信息在空管系统中的应用研究

广播式自动相关监视(ADS-B)具有良好的监视手段,能更准确、连续、及时地掌握飞行器的飞行动态,监视范围覆盖了从"登机门到登机门",对在低海拔、非陆地区域等无法布设传统航管雷达的区域能达到补盲作用,帮助管制人员有效地实施空中交通指挥。我国航空事业起步较晚,技术力量薄弱,论文主要对广播式自动相关监视(ADS-B)的组成、工作原理、特性做阐述,介绍利用ADS-B传感器的布设网络,进行ADS-B监视信息的处理并与原有的传统航管雷达进行融合相关,提供ADS-B监视服务。     

ADS-B射频基带一体化接收芯片的基带设计

广播式自动相关监视(ADS-B)接收机为适应不同平台,需要兼顾小型化、低功耗,低成本与高灵敏度。针对已有ADS-B接收机无法同时满足上述需求,本文创新性地提出一种ADS-B射频基带一体化芯片的基带设计。基带利用数字下变频与低通滤波解进行信号解调。采用匹配滤波算法检测帧头,基线多样点技术^[1]提取数据位和置信度。纠错模块基于置信度纠正校验错误的报文。仿真验证与后端设计表明,基带满足最小信噪比71dB,接收报文信号时功耗为9.65mW,接收芯片灵敏度可达-92dBm。     

一种新型微弱ADS-B信号译码算法

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B)广泛应用于空中交通管制,但传播距离远时,ADS-B信号可能十分微弱,不易正确译码。针对此问题,提出低信噪比ADS-B信号的译码算法。该算法计算含噪信号数据块的协方差矩阵,利用该矩阵修正信号起始位置的估计值后,再重新确定新的协方差矩阵,对新的矩阵做奇异值分解,得到脉冲波形估计值;利用脉冲波形估计值与标准脉冲波形分别进行初步译码,并对低置信度比特进行循环冗余纠错。理论计算和仿真表明,在噪声为加性高斯白噪声且前导脉冲位置确定时,该译码算法能明显提高信号的正确接收概率。实验表明,当实测微弱信号的功率为-99 dBm时,正确接收概率为97.9%。     

一种基于ADS-B IN的自主空中冲突探测方法

针对通航飞机机载缺少空中冲突告警能力的问题,提出了一种适用于通航多机动性特点和低成本需求的自主空中冲突探测方法,实现对通航飞行轨迹的密切跟踪和准确预测;还利用改进的机载自主空中冲突预测模型完成冲突探测,并使用一种多重判定方法,保证了发布告警的正确性.仿真结果表明,该方法能为飞行员提供符合航空无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Aeronautics,RTCA)关于空中冲突告警要求的反应告警预留时间.基于所提方法的机载原型机研制已经完成,安装该原型机的通航飞机在某通航机场完成了飞行验证,飞行验证结果表明,飞行员在冲突发生前92 s便获得冲突提醒,帮助飞行员提前完成正确的机动避撞.     

ADS-B接收机S模式关键算法研究及实现

分析了广播式自动相关监视(ADS-B)模式S接收机的数字信号处理算法,着重阐述了基于参考功率进行位和置信度检测、判定算法的原理。根据接收机的性能参数,提出了一种基于时域处理的置信度算法。该算法主要是利用通过对数字信号的功率幅度值进行对比,然后用一定规则分析对比结果,最终得到数据位的比特位和置信度的高低。文中还给出了置信度算法的可编程门阵列(FPGA)实现方案,采用Verilog HDL语言完成了其功能模块的设计,并进行了电路仿真、实验。实验结果表明,该算法设计合理,能够快速准确地实现ADS-B系统报头的比特位和置信度的检测及提取。     

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.     

S模式ADS-B系统性能分析

S模式ADS-B系统概念结合了自动相关监视和S模式信标雷达,是一种监视和数据链的综合系统,包括机载设备和地面设备,它是在S模式二次监视雷达的基础上发展起来的一种新型的空管监视系统,正逐步得到国际上的广泛应用。介绍了S模式ADS-B的原理及应用范围,并对其性能进行了详细的对比分析。     

一种采用ADS-B技术的通用航空防撞系统

为适应快速发展的通用航空对避撞的迫切需求,在基于广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）的通用航空监视系统的基础上构建了通用航空防撞系统,该系统与无人机和运输航空一体化构建。结合ADS-B工作范围广和通用航空防撞复杂的特点,提出并构建了包括紧急避撞、一般避撞和提前避撞的三级避撞系统。分析了避撞系统中区域的划分,给出了避撞处理流程,讨论了每一级避撞需求及其关键算法。     

一种新的基于边缘拟合的图像配准方法

为了克服罔像配准中计算效率与稳定性的两难问题,提出一种新的基于边缘特征的图像自动配准算法.利用小波变换对图像进行多尺度边缘检测,提高边缘榆测的稳定性;用直线拟合边缘,并根据几何特件、灰度特性为直线分配可信度;以直线对作为最小配准单位,利用马氏距离计算直线对之间的匹配程度;配准过程采用加权投票算法确定变换参数,每次投票根据直线对之间的匹配程度及各直线可信度拥有不同的权重.实验表明木文算法快速稳定,在没有任何先验知识的情况下,能够有效的配准存在相似变换关系(平移、旋转和尺度)的图像.     

FFT互相关算法在锅炉火焰双路检测中的研究

通过双路光学系统采集锅炉火焰点火信号,经光电转换、放大、滤波、ADC转换等预处理后,采用FFT互相关算法对两路探测信号进行互相关处理,发现该算法比时域相关算法具有判断精度高、抗干扰性能强等特点,进而优化了锅炉火焰检测信号处理算法,更适合用于实时监测锅炉内的火焰燃烧状况,为炉膛火焰安全燃烧提供了安全保障。     

非降采样Contourlet图像边缘检测算法

介绍了非降采样Contoudet变换(NSCT)的结构特点与系数分布特性,并提出了基于NSCT的图像边缘检测算法,实现了对图像高频边缘的有效去噪和提取.该方法具有多向选择性、高低频信息并行检测、信息利用率高、两类边缘相互补偿修正精确定位及抗噪声干扰能力强等特点.通过仿真实验并与Prewitt、Sobel、Canny及多尺度小波边缘检测算法进行比较,验证了该方法的有效性和优越性.     

ADS-B攻击数据弹性恢复方法

为了对自动广播相关监视(ADS-B)攻击数据进行弹性恢复,确保空情态势感知信息的持续可用性,该文提出针对ADS-B攻击数据的弹性恢复方法。基于前置的攻击检测机制,获取当前ADS-B量测数据序列和预测数据序列,并在此基础上构建偏差数据序列、差分数据序列和邻近密度数据序列。依托偏差数据构建恢复向量,依托差分数据挖掘攻击数据的时序特性,依托邻近密度数据挖掘攻击数据的空间特性。通过整合3种数据序列构建弹性恢复策略并确定恢复终止点,实现对攻击影响的弱化,将ADS-B攻击数据向正常数据方向进行定向恢复。通过对6种典型攻击样式的实验分析,证明该弹性恢复方法能够有效恢复ADS-B攻击数据,削弱数据攻击对监视系统的影响。     

基于深度学习的ADS-B辐射源个体识别

辐射源个体识别技术在电子对抗领域起着关键性作用.针对传统人工提取特征主要依赖于专家经验,文中提出了一种基于深度学习的ADS-B辐射源个体识别方法.该方法采用卷积神经网络结合center loss损失函数来训练和测试相位数据.并加入假冒飞机序列号,查看中心损失值来判断是否异常.实验表明,文中提出的方法识别精度能达到99％...