一种多源ADS-B数据异常时标检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开的一种多源ADS

【技术实现步骤摘要】
一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及航空管制
，具体涉及一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法及系统。

技术介绍

[0002]ADS
‑
B数据中心系统(ADS
‑
B Data Center以下简称ADC系统)是引接辖区内ADS
‑
B地面站、下级ADS
‑
B数据中心的ADS
‑
B数据，经ADS
‑
B数据解析、融合、验证等处理后为所辖区内的空管部门提供ADS
‑
B实时综合监视信息；针对我国中西部雷达覆盖不全的地区，ADS
‑
B监视技术的应用能解决“看不见”的问题，同时增强了管制运行的可靠性，减少了管制错、忘、漏的风险，提高了ADS
‑
B数据的利用率，提升了空域容量，提高了飞行安全的保障水平。
[0003]ADS
‑
B数据信息丰富，且更新频率高，故而对时间的精确性要求较高。影响ADS
‑
B数据中时间的因素主要由两方面：一是全球定位系统(GNSS)无法授时；二是ADS
‑
B地面站授时设备出现故障。在ADS
‑
B实际应用中ADS
‑
B地面站无法接收到时钟源信号时，以本地时钟为时钟源输出ADS
‑
B数据，如此将导致在多重覆盖区域出现ADS
‑
B航迹时标异常的问题，进而影响管制运行。
[0004]例如：若A系统引接ADS
‑
B数据，为检测A系统引接的多源ADS
‑
B数据中的异常时标数据，传统方式是A系统引接GNSS系统的授时信号；完成本地校时。由于各ADS
‑
B地面站均是引接了GNSS系统的授时信号，在A系统授时正常的情况下，通过设置授时门限阈值，以A系统本地时钟与各ADS
‑
B地面站报告的CAT021数据中的时标比较，超过设定的门限阈值则认为该ADS
‑
B地面站时标异常，进而做去除异常时标的操作。但出现A系统授时故障，各ADS
‑
B地面站授时正常时，将导致所有ADS
‑
B地面站数据时标检测异常，进而导致无法向后端空管自动化系统提供ADS
‑
B监视信号，严重影响管制运行安全。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法及系统，可以快速处理大批量ADS
‑
B动态目标航迹的异常时标检测，检测异常时标的准确度高，提高航迹信息准确性。
[0006]第一方面，本专利技术提供的一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法，包括：采集ADS
‑
B地面站站点时标信息；
[0007]选取时标样本，将ADS
‑
B地面站站点ID与首个地面站距离进行解析处理，得到所有ADS
‑
B地面站时标样本数据四元组信息；
[0008]对所述时标样本数据四元组信息进行预处理，去除无效的四元组信息，得到处理后的时标样本数据；
[0009]从处理后的时标样本数据中选取训练样本建立iTree；
[0010]每个ADS
‑
B地面站时标样本遍历每个iTree，计算每个ADS
‑
B地面站在每个iTree中的层级高度；
[0011]根据目标异常分数公式计算每个ADS
‑
B地面站时标样本的目标异常分数；
[0012]将目标异常分数与设定阈值进行对比，判断出时标是否异常。
[0013]第二方面，本专利技术提供的一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测系统，包括信息采集模块、解析模块、预处理模块和异常时标检测模块，其中，
[0014]所述信息采集模块用于采集ADS
‑
B地面站站点时标信息；
[0015]所述解析模块用于选取时标样本，将ADS
‑
B地面站站点ID与首个地面站距离进行解析处理，得到所有ADS
‑
B地面站时标样本数据四元组信息；
[0016]所述预处理模块用于对所述时标样本数据四元组信息进行预处理，去除无效的四元组信息，得到处理后的时标样本数据；
[0017]所述异常时标检测模块用于从处理后的时标样本数据中选取训练样本建立iTree；
[0018]每个ADS
‑
B地面站时标样本遍历每个iTree，计算每个ADS
‑
B地面站在每个iTree中的层级高度；
[0019]根据目标异常分数公式计算每个ADS
‑
B地面站时标样本的目标异常分数；
[0020]将目标异常分数与设定阈值进行对比，判断出时标是否异常。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术实施例提供的一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法及系统，实现在大范围空域内实时动态目标航迹异常时标的检测，在检测异常时标时未指定标准参考时钟源，检测系统时钟作为被检测样本，结合ADS
‑
B数据特性，可有效识别异常时标数据，不仅可以快速检测出系统引接的各ADS
‑
B地面站时标是否存在异常，还可以检测出检测系统自身时标是否存在异常，提高了异常时标检测的精确度，提高航迹信息的准确性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0024]图1示出了本专利技术第一实施例所提供的一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法的流程图；
[0025]图2示出了本专利技术第二实施例所提供的一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测系统的结构框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0028]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测方法，其特征在于，包括：采集ADS
‑
B地面站站点时标信息；选取时标样本，将ADS
‑
B地面站站点ID与首个地面站距离进行解析处理，得到所有ADS
‑
B地面站时标样本数据四元组信息；对所述时标样本数据四元组信息进行预处理，去除无效的四元组信息，得到处理后的时标样本数据；从处理后的时标样本数据中选取训练样本建立iTree；每个ADS
‑
B地面站时标样本遍历每个iTree，计算每个ADS
‑
B地面站在每个iTree中的层级高度；根据目标异常分数公式计算每个ADS
‑
B地面站时标样本的目标异常分数；将目标异常分数与设定阈值进行对比，判断出时标是否异常。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从处理后的时标样本数据中选取训练样本建立iTree具体包括：设定一个数据集X＝{x1,x2,
…
,x
n
}，对于n个目标构建隔离树iTree，随机选择一个属性q和分割值p递归地划分X直到满足：树达到了高度限制，abs(X)＝1，X中的所有数据值相差的绝对值小于1ms。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在ADC系统中时刻t(
±
ΔT)的ADS
‑
B地面站时标样本数据的四元组T：(SID,TOA,LTOA,DS)表示，其中，SID表示t时刻样本数据的ADS
‑
B地面站编号，ΔT结合ADS
‑
B时标数据特性设置为0.2s，TOA表示t时刻最后一帧ADS
‑
B数据的TOA时间，LTOA表示t时刻最后一帧ADS
‑
B数据的本地时标,DS为距SID编号为1的站点的距离。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取时标样本具体包括：选择每个ADS
‑
B地面站最后输出一帧的ADS
‑
B数据的TOA时间作为整个地面站时钟的样本。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在系统中引接1部ADS
‑
B地面站的情况下，若设置检测系统时钟授时标记，则以检测系统时钟为标准作异常时标检测，若未设置检测系统时钟授时标记，则以被检测ADS
‑
B地面站系统时钟为准；在系统中引接2部ADS
‑
B地面站的情况下，若设置检测系统时钟授时标记，则在ADS
‑
B地面站自身TOA样本基础上将检测系统时钟作为新增的检测样本作iForest异常时标检测；在系统中引接3部及以上ADS
‑
B地面站的情况下，若设置检测系统时钟授时标记，则在ADS
‑
B地面站自身TOA样本基础上将检测系统时钟作为新增的检测样本作iForest异常时标检测；若未设置检测系统时钟授时标记，则将ADS
‑
B地面站自身TOA样本作iForest异常时标检测。6.一种多源ADS
‑
B数据异常时标检测系统，其特征在于，包括：信息采集模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春波，郝育松，侯昌波，夏朝禹，莫飞，范丽娟，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：