[发明专利]一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法

权利要求书

1.一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过星载ADS-B多波束天线侦收地面飞机广播的ADS-B报文信息，同时依靠天线阵获得ADS-B信号的来向信息；

(2)通过星地数据传输链路将ADS-B报文信息、信号来向和卫星轨道参数传输至地面航空数据中心；

(3)地面航空数据中心根据卫星传回的ADS-B报文信息、信号来向和卫星轨道信息，同时结合外部接入的空管数据判断ADS-B报文信息是否有异常；其中，空管数据包括航班机型、机场运行情况、气象和航班实时计划；

(4)地面航空数据中心将ADS-B报文信息中可信数据通过航空数据服务发给用户使用，对异常数据，判断异常数据来源坐标，生成对异常目标点的观测任务并通过卫星运控中心上注至卫星；

(5)通过星载高分辨遥感相机对异常目标地点进行扫射拍照，得到中等范围的高分辨率遥感图像；

(6)在中等范围的高分辨率遥感图像内，通过人工智能算法进行飞机目标识别，将包含飞机的小范围图像实时传输至地面航空数据中心；

(7)地面航空数据中心通过机型数据库识别飞机机型，根据空管实时数据剔除正常运行的飞机，并根据有无异常飞机和异常飞机的类型，判断异常具体情况。

2.根据权利要求1所述的一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)地面航空数据中心判断ADS-B报文信息能否通过RTCA-DO260标准中DF17和DF18规定的格式解析报文信息，如果成功解出报文则得到飞机的经纬度、高度、飞行方向、速度和ICAO地址，如果解析不成功则判定为异常数据；

(302)判断航班定位与信号来向是否一致：根据飞机的经纬度、高度信息和卫星的轨道信息获得飞机相对于卫星的方向角，判断与卫星下传的信号来向信息是否在一定的容差范围之内，如果超出容差范围则判定为异常数据；

(303)判断航班号与ICAO地址是否一致：判断航班计划数据中的航班执飞飞机与报文ICAO地址所对应的飞机是否一致，如果不一致则判定为异常数据；

(304)速度异常情况分析：判断ADS-B报文直接解析出的飞机速度是否超出飞机正常航行速度，同时判断飞机航迹解析出的速度与ADS-B报文中直接解析出的飞机速度的差异，超过阈值则判定为异常数据；

(305)偏航和信号中断情况分析：根据航班计划得出飞机的预定航线，并和ADS-B报文信息中定位得到的飞行轨迹进行对比，如果偏差超过阈值则判断为发生了偏航，如果轨迹突然中断，且设定时间内没有恢复则判断为信号中断，如果偏航或信号中断则判定为异常数据。

3.根据权利要求1所述的一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法，其特征在于，步骤(4)所述的判断异常数据来源坐标，判断的方法有两类，一类是不能直接解析或者是航班定位与信号来向不一致时，异常数据来源坐标为信号来向坐标；一类是其他信息异常时，异常数据来源坐标为ADS-B报文解析出的飞机定位坐标。

4.根据权利要求1所述的一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法，其特征在于，步骤(7)所述的根据空管实时数据剔除正常运行的飞机，具体为：从空管数据中获取正常飞行飞机的坐标、机型和飞行方向信息，与小范围遥感图像中的飞机进行比对，剔除正常运行的飞机，余下的飞机则判定为异常飞机，将包含异常飞机的图像交给专业人员进行进一步判断。

5.根据权利要求2所述的一种星载ADS-B与遥感图像结合的异常目标监测方法，其特征在于，步骤(7)所述的根据有无异常飞机和异常飞机的类型，判断异常具体情况，具体包括以下步骤：

(701)在ADS-B报文信息不能直接按照RTCA-DO260标准解析的情况下，如果图像数据判定结果分析为区域无飞机，则可能是有地面干扰源，将干扰源位置上报，排除干扰；如果异常数据来源区域有民航飞机，则可能是ADS-B信号传输失真或者是信号解析出错；如果发现非民用飞机，则收到的是非民用飞机的ADS-B信号或敌我识别信号，将相应的情报上报；

(702)在航班定位与信号来向不一致的情况下，如果图像数据判定结果分析为异常数据来源区域无飞机，则可能是有地面干扰源，将干扰源位置上报，排除干扰；如果异常数据来源区域有民航飞机，则可能是航班定位错误或者飞机ADS-B设备故障，将相关信息上报进行核查；如果发现非民用飞机，则可能收到的是非民用飞机的伪装欺骗信号，将相应的情报上报；

(703)在航班号与ICAO地址不一致时，如果图像数据判定结果分析为异常数据来源区域有民航飞机，则可能是航班定位错误或者飞机ADS-B设备故障，将相关信息上报进行核查；如果发现非民用飞机，则收到的是非民用飞机的伪装欺骗信号，将相应的情报上报；

(704)在速度异常情况下，如果图像数据判定结果分析为异常数据来源区域有民航飞机，则可能是航班定位错误或者飞机ADS-B设备故障，将相关信息上报进行核查；如果发现非民用飞机，则收到的是非民用飞机的伪装欺骗信号，将相应的情报上报；

(705)在飞机出现偏航和信号中断情况，如果图像数据判定结果分析为异常数据来源区域无飞机，则可能是ADS-B数据解析错误、干扰信号或者飞机失事，将信息上报进行核实，出现险情及时救援；如果异常数据来源区域有民航飞机，则可能是飞机ADS-B设备故障或者飞机有紧急特殊情况，将信息上报进行核实，出现险情及时救援；如果发现非民用飞机，则收到的是非民用飞机的伪装欺骗信号，将相应的情报上报。