一种检测ADS-B虚假目标的方法技术

一种检测ADS-B虚假目标的方法，属空中交通管理系统通过对目标位置进行测量以判断是否是虚假目标的方法。数据处理中心先读取ADS-B系统输出的目标表示和四维位置(时间、经纬度、高度)信息，分别送往多个测向基站；各测向基站的伺服装置首先将有向天线指向目标所在的方位，然后根据数据处理中心的同步信号，用ADS-B接收机接收来自该方向的目标信息，并送回数据处理中心；数据处理中心分析所有测向基站的结果，如果两个以上的测向站均能收到该目标信息，则表明该目标是真实的；如果仅有一个站或者没有任何站收到目标信息，则表明该目标是虚假的。本发明专利技术构成多站测向系统，能有准确有效判定虚假目标，消除隐患，保障空中交通安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空中交通管理领域。具体来说是利用有向天线接收技术，对广播式自动相关监视(ADS-B =Automatic Dependence Surveillance-Broadcast)系统中的目标位置进行测量，判断其是否是虚假目标的方法。
技术介绍
在空中交通管理领域，ADS-B是一种廉价的监视技术，它通过广播模式的数据链， 使被监视者(包括航空器或地面车辆等需要监视的目标，也称为目标)主动发送自身标识和精确四维位置等数据，从而实现被动监视。与传统的雷达监视技术相比，ADS-B不仅数据及时(数据间隔可达1秒，而传统雷达数据为4-12秒)，定位准确(ADS-B使用GPS定位精度可达米级，而传统雷达的精度为几百米级以上)，而且具有价格便宜、安装简单等优点，因而受到了高度重视。但是由于ADS-B采用的是被动监视模式，即监视者完全信任被监视者发送的数据，这就会导致一个严重问题，即不法分子可能会非法地发送虚假的目标信息(完全假冒的目标，或者重放以前记录的目标)到管制员的屏幕上，使管制员无法分清真实目标和虚假目标，以达到干扰正常的空中交通管理作业的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种精确有效、可靠的检测ADS-B虚假目标的方法。本专利技术的目的是这样实现的一种检测ADS-B虚假目标的方法，包括一个数据处理中心、至少两个以上的测向基站，每个测向基站通过数据线与数据处理中心连接；每个测向基站主要由一个有向天线、一台伺服装置和一台ADS-B信号接收机组成；其特征是按以下步骤进行第一步，数据处理中心接收ADS-B系统输出的所有的ADS-B目标信息；第二步，数据处理中心选择一个ADS-B目标；第三步，数据处理中心将该目标的标识、由时间、经纬度和高度组成的四维位置信息送到各测向基站；第四步，各测向基站根据目标位置求取算法，首先将有向天线对准目标，然后向数据处理中心发送天线就绪信号；第五步，数据处理中心在所有站均就绪后，向各测向基站发送开始接收的命令；第六步，各测向基站接收该方向上的ADS-B信息；第七步，各测向基站回送ADS-B信息到数据处理中心；第八步，数据处理中心根据真假目标判别算法，判断真实目标和虚假目标，并输出第九步，数据处理中心选择下一个目标，跳转第三步；上述目标位置求取算法如下1)、测向基站接收目标的标识、四维位置信息(含时间、经纬度、高度)；2)、按以下公式将经纬度转换为距离和方位角设目标经纬度为λ、识，高度为h，该站的经纬度为λ ^、外，高度为Iv等效地球半径为R，目标距离该站的斜距为IV Y为目标投影点的球心角，方位角为β由下式计算得到权利要求1.一种检测ADS-B虚假目标的方法，包括，一个数据处理中心、至少两个以上的测向基站，每个测向基站通过数据线与数据处理中心连接；每个测向基站主要由一个有向天线、一台伺服装置和一台ADS-B信号接收机组成；其特征是按以下步骤进行第一步，数据处理中心接收ADS-B系统输出的所有的ADS-B目标信息； 第二步，数据处理中心选择一个ADS-B目标；第三步，数据处理中心将该目标的标识、由时间、经纬度和高度组成的四维位置信息送到各测向基站；第四步，各测向基站根据目标位置求取算法，首先将有向天线对准目标，然后向数据处理中心发送天线就绪信号；第五步，数据处理中心在所有站均就绪后，向各测向基站发送开始接收的命令； 第六步，各测向基站接收该方向上的ADS-B信息； 第七步，各测向基站回送ADS-B信息到数据处理中心；第八步，数据处理中心根据真假目标判别算法，判断真实目标和虚假目标，并输出第九步，数据处理中心选择下一个目标，跳转第三步； 上述目标位置求取算法如下1)、测向基站接收目标的标识、四维位置信息(含时间、经纬度、高度)；2)、按以下公式将经纬度转换为距离和方位角设目标经纬度为λ、识，高度为h，该站的经纬度为Xci、外，高度为Iv等效地球半径为R， 目标距离该站的斜距为rh，γ为目标投影点的球心角，方位角为β由下式计算得到tan ^ =_Cos^sin(A-A0)_；sin ￠7 COS^0 - cos 识 sin φ0 cos(/l -A0)rh2 = (R+h0)2+ (R+h)2_2(R+h0) (R+h)cosy ； 其中，cosf = sin φ sin φ0 + cos 识 cos 识0 cos(/l -A0)；3)、将步骤幻计算出的方位角β数据送入伺服装置；4)、伺服装置将有向天线转动到指定的方位角β；5)、测向基站向数据处理中心发送天线已经就绪的信号； 上述真假目标判别算法如下21)、数据处理中心接收测向基站测量到的目标信息；22)、将该目标信息中的目标标识与原来的待测目标标识比较，如果不同，则该站未测量到该目标，转上一步；否则测量到该目标，转下一步；W)、保存本次测量的信息和基站的信息；Μ)、判断是否所有的测向基站的数据均处理完毕；如是则转下一步，否则转第1步； 25)、判断测量到目标的基站个数，如果小于2，则为虚假目标，否则为为真实目标。2.根据权利要求1所述的一种检测ADS-B虚假目标的方法，其特征是所述测向基站为3个。全文摘要一种检测ADS-B虚假目标的方法，属空中交通管理系统通过对目标位置进行测量以判断是否是虚假目标的方法。数据处理中心先读取ADS-B系统输出的目标表示和四维位置(时间、经纬度、高度)信息，分别送往多个测向基站；各测向基站的伺服装置首先将有向天线指向目标所在的方位，然后根据数据处理中心的同步信号，用ADS-B接收机接收来自该方向的目标信息，并送回数据处理中心；数据处理中心分析所有测向基站的结果，如果两个以上的测向站均能收到该目标信息，则表明该目标是真实的；如果仅有一个站或者没有任何站收到目标信息，则表明该目标是虚假的。本专利技术构成多站测向系统，能有准确有效判定虚假目标，消除隐患，保障空中交通安全。文档编号G01S3/14GK102323567SQ20111015710公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日专利技术者侯明正, 冯子亮, 潘卫军, 王洋, 蒲亮 申请人:四川大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种检测ＡＤＳ－Ｂ虚假目标的方法，包括，一个数据处理中心、至少两个以上的测向基站，每个测向基站通过数据线与数据处理中心连接；每个测向基站主要由一个有向天线、一台伺服装置和一台ＡＤＳ－Ｂ信号接收机组成；其特征是：按以下步骤进行：第一步，数据处理中心接收ＡＤＳ－Ｂ系统输出的所有的ＡＤＳ－Ｂ目标信息；第二步，数据处理中心选择一个ＡＤＳ－Ｂ目标；第三步，数据处理中心将该目标的标识、由时间、经纬度和高度组成的四维位置信息送到各测向基站；第四步，各测向基站根据目标位置求取算法，首先将有向天线对准目标，然后向数据处理中心发送天线就绪信号；第五步，数据处理中心在所有站均就绪后，向各测向基站发送开始接收的命令；第六步，各测向基站接收该方向上的ＡＤＳ－Ｂ信息；第七步，各测向基站回送ＡＤＳ－Ｂ信息到数据处理中心；第八步，数据处理中心根据真假目标判别算法，判断真实目标和虚假目标，并输出第九步，数据处理中心选择下一个目标，跳转第三步；上述目标位置求取算法如下：１）、测向基站接收目标的标识、四维位置信息（含时间、经纬度、高度）；２）、按以下公式将经纬度转换为距离和方位角：设目标经纬度为λ、高度为ｈ，该站的经纬度为λ０、高度为ｈ０，等效地球半径为Ｒ，目标距离该站的斜距为ｒｈ，γ为目标投影点的球心角，方位角为β由下式计算得到：ｒｈ２＝（Ｒ＋ｈ０）２＋（Ｒ＋ｈ）２－２（Ｒ＋ｈ０）（Ｒ＋ｈ）ｃｏｓγ；其中，３）、将步骤２）计算出的方位角β数据送入伺服装置；４）、伺服装置将有向天线转动到指定的方位角β；５）、测向基站向数据处理中心发送天线已经就绪的信号；上述真假目标判别算法如下：２１）、数据处理中心接收测向基站测量到的目标信息；２２）、将该目标信息中的目标标识与原来的待测目标标识比较，如果不同，则该站未测量到该目标，转上一步；否则测量到该目标，转下一步；２３）、保存本次测量的信息和基站的信息；２４）、判断是否所有的测向基站的数据均处理完毕；如是则转下一步，否则转第１步；２５）、判断测量到目标的基站个数，如果小于２，则为虚假目标，否则为为真实目标。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘卫军，冯子亮，王洋，蒲亮，侯明正，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90