[发明专利]基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于ADS-B干扰抑制技术领域，特别是涉及一种基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法。

背景技术

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，简称ADS-B)是一种基于全球卫星导航系统和地-空、空-空数据链通信的航空器监视技术，是国际民航组织确定的未来主要监视技术，被监视的目标(包括航空器或地面车辆)广播自身的位置、飞行意图、自身标识等。与传统的雷达监视技术相比，ADS-B不仅信息更新速率高(ADS-B数据更新间隔可达1秒，而传统雷达数据更新间隔为4～12秒)，定位精度高(ADS-B定位精度可达到米级，而传统雷达的精度为几百米级以上)，而且价格便宜、安装简单，因此在空中交通管制领域应用前景广泛。

然而，由于ADS-B属于被动监视，因此很容易受到各种有意和无意干扰的影响。欺骗式干扰的存在将使ADS-B接收机获得虚假信息，在没有目标的位置误认为存在目标，从而干扰正常的空中交通管制工作，可能引起严重的后果，因此研究ADS-B抗欺骗式干扰技术具有非常重要的意义。

目前，国内外在ADS-B抗干扰领域研究不多，亟需一种有效的ADS-B欺骗式干扰抑制方法。ADS-B信号格式、传输协议完全公开，其广播的空中位置信息包含飞机的经度、纬度和高度，可以采用空域技术识别并抑制欺骗式干扰，保证ADS-B系统安全可靠运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能识别、判决真实ADS-B信号的基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法。

为了达到上述目的，本发明提供的基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法包括按顺序进行的下列步骤：

(1)利用ADS-B接收机解析天线阵中心阵元接收到的目标的身份信息和空中位置信息；

(2)根据ADS-B接收机的位置，将上述目标的位置信息换算为目标的方位角、俯仰角

(3)将十字阵列天线接收到的数据向目标的正交补空间投影，以抑制十字阵列天线接收数据中来向为的信号；

(4)利用ADS-B接收机处理步骤(3)得到的正交投影后的结果，识别目标的身份信息；

(5)根据欺骗式干扰判决算法来判断真实目标和欺骗式干扰。

在步骤(2)中，所述的根据ADS-B接收机的位置，将上述目标的位置信息换算为目标的方位角、俯仰角的方法是根据ADS-B接收机的实际位置，将ADS-B目标的经度、纬度、高度换算为天线阵坐标系内目标的方位角和俯仰角

在步骤(3)中，所述的将十字阵列天线接收到的数据向目标的正交补空间投影，以抑制十字阵列天线接收数据中来向为的信号的方法是首先计算方向的导向矢量然后计算其正交投影矩阵将十字阵列天线接收到的数据向目标的正交补空间投影，使天线方向图在目标方向形成零陷，以抑制来向为的信号。

在步骤(4)中，所述的利用ADS-B接收机处理步骤(3)得到的正交投影后的结果，识别目标的身份信息的方法是取正交投影后数据矩阵的任一行送入ADS-B接收机进行处理，以识别出目标的身份信息。

在步骤(5)中，所述的欺骗式干扰判决算法的判决方法是若在步骤(4)中仍然能够识别到与来向为的目标身份相同的ADS-B信号，则该目标为欺骗式干扰；否则，该目标为真实的ADS-B目标。

本发明提供的基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法，结合ADS-B信号方位角、俯仰角计算和数字波束形成技术来实现，识别信号的分辨率高。采用本发明方法进行干扰识别、抑制后，ADS-B接收机能解调得到真实的ADS-B信号，以抑制欺骗式干扰，从而达到空域监视要求。

附图说明

图1是实际环境模型图；

图2是本发明中的十字阵列接收信号模型；

图3是本发明提供的基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法的原理示意图；

图4是数字波束形成天线方向图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明提供的基于十字阵列的ADS-B欺骗式干扰抑制方法进行详细说明。