一种监视信息欺骗的防御方法及系统技术方案

技术编号：40627486 阅读：6 留言：0更新日期：2024-03-13 21:14

本发明专利技术公开了一种监视信息欺骗的防御方法及系统，涉及信息安全技术领域，包括：获取待监视地区的地图区域信息；在地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量；根据实时接收到的ADS‑B消息，确定ADS‑B消息声称位置，计算ADS‑B消息的第二位置表示向量；根据第一位置表示向量与第二位置表示向量，确定与第二位置表示向量最近的代表点；计算ADS‑B消息声称位置与最近的代表点之间的实际距离；将实际距离与预设阈值进行比较；判断ADS‑B消息是否存在欺骗。本发明专利技术实现了有效识别“声称位置”与消息实际位置不符的ADS‑B消息，从而防御消息位置欺骗，同时计算简单，时间开销低，满足实时监视的需求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息安全，更具体的说是涉及一种监视信息欺骗的防御方法及系统。

技术介绍

1、ads-b是一种广播式监视技术，因其基础设施相对完善，故使用ads-b对待监视区域进行监视具有低成本的优势，如图1所示，待监视终端通过gnss接收自身经纬度位置信息，然后通过ads-b out将自身经纬度信息进行广播，空中交通管制部门通过ads-b in实时接收经纬度信息对待监视终端运行状态进行监视。

2、在此框架下，威胁模型可分为内部威胁和外部威胁。内部威胁指的是内部能够控制ads-b待监视终端的恶意人员通过控制ads-b out设备发送虚假位置信息，影响空中交通管制部门对待监视终端的监视，存在潜在安全风险。外部威胁指外部恶意人员非法购买ads-b发射装置，广播一系列不存在的ads-b消息，从而制造不存在的待监视终端，干扰管制部门对待监视区域的监视，对待监视区域正常秩序造成严重影响。两种威胁方式的共同点是都需要使用ads-b out设备发送虚假欺骗消息，并且消息发送时的真实位置和消息内容中的位置不一致。

3、因此，如何提供一种监视信息欺骗的防御方法及系统，有效识别“声称位置”与消息实际位置不符的ads-b消息，从而防御消息位置欺骗是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种监视信息欺骗的防御方法及系统，有效识别“声称位置”与消息实际位置不符的ads-b消息，从而防御消息位置欺骗，同时计算简单，时间开销低，能够满足实时监视的需求。</p>

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种监视信息欺骗的防御方法，包括：

3、获取待监视地区的地图区域信息；

4、在所述地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量；

5、根据实时接收到的ads-b消息，确定ads-b消息声称位置，计算所述ads-b消息的第二位置表示向量；

6、根据所述第一位置表示向量与所述第二位置表示向量，确定与所述第二位置表示向量最近的代表点；

7、计算所述ads-b消息声称位置与最近的代表点之间的实际距离；

8、将所述实际距离与预设阈值进行比较；判断所述ads-b消息是否存在欺骗。

9、优选的，在所述地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

10、在所述地图区域信息上绘制矩形区域，所述矩形区域覆盖整个待监视地区；

11、将所述矩形区域划分为多个大小一致的四边形区域；

12、确定每个四边形区域的代表点，记录每个代表点的位置信息；

13、安装ads-b接收机，记录所述ads-b接收机的位置信息；

14、根据每个代表点的位置信息和ads-b接收机的位置信息模拟计算每个代表点的第一位置表示向量；

15、所述ads-b接收机用于接收ads-b消息。

16、优选的，根据每个代表点的位置信息和ads-b接收机的位置信息模拟计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

17、计算待监视地区的单位经纬度变化值；

18、选定任一代表点；

19、模拟计算消息从任一代表点发出，到达第n个ads-b接收机的距离ln为：

20、

21、式中，δlon1m、δlat1m分别为单位经纬度变化值；(lati,lonj)为任一四边形区域的代表点的位置坐标信息；(latsn,lonsn)为ads-b接收机的位置坐标信息；

22、计算从任一代表点发出的消息到达每个ads-b接收机的时间：

23、tn＝ln/speedl；

24、式中，speedl为电磁波在空气中的传播速度；

25、计算从任一代表点发出的消息到达各ads-b接收机的时间差，通过时间差的组合得到任一代表点的第一位置表示向量；

26、计算每个代表点的第一位置表示向量并进行记录存储。

27、优选的，计算所述ads-b消息的第二位置表示向量，包括：

28、根据实时接收到的ads-b消息，记录ads-b消息到达每台ads-b接收机的时间；

29、计算ads-b消息到达每台ads-b接收机的时间差，通过时间差的组合得到ads-b消息的第二位置表示向量。

30、优选的，确定与所述第二位置表示向量最近的代表点，包括：

31、计算每个代表点的第一位置表示向量与第二位置表示向量的欧式距离，确定所述第一位置表示向量与所述第二位置表示向量之间的位置差异：

32、

33、式中，ω为第一位置表示向量与第二位置表示向量的欧式距离，n为ads-b接收机的个数，pi＝(δti1,δti2,…,δtin)为第i个代表点的第一位置表示向量；pm＝(δtm1',δtm2',…,δtmn')为ads-b消息的第二位置表示向量；

34、根据计算得到的欧式距离确定与所述第二位置表示向量最近的代表点。

35、优选的，若所述实际距离大于所述预设阈值，则所述ads-b消息存在欺骗；若所述实际距离小于等于所述预设阈值，则所述ads-b消息不存在欺骗。

36、优选的，所述ads-b接收机至少安装三台。

37、优选的，计算所述ads-b消息声称位置与最近的代表点之间的实际距离：

38、

39、式中，(late,lona)为最近的代表点位置坐标；(latc,lond)为ads-b消息声称位置坐标。

40、一种监视信息欺骗的防御系统，包括：

41、信息获取模块，用于获取待监视地区的地图区域信息；

42、第一位置表示向量计算模块，用于在所述地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量；

43、第二位置表示向量计算模块，用于根据实时接收到的ads-b消息，确定ads-b消息声称位置，计算所述ads-b消息的第二位置表示向量；

44、实际距离计算模块，用于根据所述第一位置表示向量与所述第二位置表示向量，确定与所述第二位置表示向量最近的代表点，计算所述ads-b消息声称位置与最近的代表点之间的实际距离；

45、判断模块，用于将所述实际距离与预设阈值进行比较；判断所述ads-b消息是否存在欺骗。

46、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种监视信息欺骗的防御方法及系统，包括：获取待监视地区的地图区域信息；在地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量；根据实时接收到的ads-b消息，确定ads-b消息声称位置，计算ads-b消息的第二位置表示向量；根据第一位置表示向量与第二位置表示向量，确定与第二位置表示向量最近的代表点；计算ads-b消息声称位置与最近的代表点之间的实际距离；将实际距离与预设阈值进行比较；判断ads-b消息是否存在欺骗。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，在所述地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

3.根据权利要求2所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，根据每个代表点的位置信息和ADS-B接收机的位置信息模拟计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

4.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，计算所述ADS-B消息的第二位置表示向量，包括：

5.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，确定与所述第二位置表示向量最近的代表点，包括：

6.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，若所述实际距离大于所述预设阈值，则所述ADS-B消息存在欺骗；若所述实际距离小于等于所述预设阈值，则所述ADS-B消息不存在欺骗。

7.根据权利要求2所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，所述ADS-B接收机至少安装三台。

8.根据权利要求1所述的一种监视信息

9.一种监视信息欺骗的防御系统，应用权利要求1-8任一项所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，包括：

...

【技术特征摘要】

1.一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，在所述地图区域信息上选取代表点，计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

3.根据权利要求2所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，根据每个代表点的位置信息和ads-b接收机的位置信息模拟计算每个代表点的第一位置表示向量，包括：

4.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，计算所述ads-b消息的第二位置表示向量，包括：

5.根据权利要求1所述的一种监视信息欺骗的防御方法，其特征在于，确定与所述第二位置表示向...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳晟，龚丽，张益，班新博，何龙，邓胜吉，
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：

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