[发明专利]一种检测ADS-B虚假目标的方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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、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r_h，γ为目标投影点的球心角，方位角为β由下式计算得到：

r_h²＝(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。