[发明专利]广播式自动相关监视ADS-B自主防虚假目标欺骗办法

说明书

技术领域

本发明涉及一种军民航空管对飞行器目标的地-空监视应用技术，是利用飞行器目标自身发射的信息进行地-空监视的系统装置。

背景技术

广播式自动相关监视ADS-B集全球导航卫星系统GNSS（GPS/BD/GLONASS/GALLILEO）和地-空数据链(1090 ES/VDL MODE 4/UAT)等先进技术于一体，是国际民航组织ICAO正在全球推广的新型地-空监视系统。该技术诞生于上世纪90年代中后期，本世纪初在世界各国的军民航航空运输领域逐步得到推广应用，近年来ADS-B系统及其设备的商用化普及速度大大加快。

ADS-B系统（主指ADS-B地面基站）接收空中飞行目标上的机载应答机发射的各种RF应答信号（即ADS-B OUT信号，如S模式、1090 ES 信号等），进行实时接收处理并获取飞行器目标的ID属性代号、空中3D位置数据（来自机载GNSS）、飞行速度、航向、国籍等信息，从而完成对飞行器目标的监视、定位、跟踪等功能。与雷达监视应用相比，该系统具有监视精度高、信息丰富完整、数据更新快、隐蔽性强等特点，并且成本低、安装维护方便，可以配合各类雷达（包括一次雷达PSR以及二次雷达SSR等）进行目标的监视；另外也可以单独工作，特别适用于山区、沙漠、海洋等无雷达监视的地区。

目前常规的ADS-B地面基站的接收天线仅采用ADS-B IN全向天线，也不具备抗虚假信号的排查判断功能，很容易受人为恶意（无线电爱好者或不法分子发出的）的ADS-B虚假信号的欺骗干扰，严重影响军民航航空运输的正常秩序和运行安全。本发明所采用的ADS-B测向天线以及抗虚假目标处理分机等所组成的抗虚假目标处理功能系统，可以增加现有常规的ADS-B地面基站的自主防虚假目标欺骗的能力，对发射源信息进行合法性和安全性的确认，进而大大提高ADS-B广播式自动相关监视系统的安全性、可靠性和可用性等，确保ADS-B能作为一种自主独立、安全可靠地监视技术在全球军民航航空运输领域，特别是军民航空管ATC领域得到广泛应用。

此外，目前常规的ADS-B地面基站均基于美国全球定位系统GPS作为时基定位系统，大大受制于美国GPS系统而留有极大安全隐患；本发明采用了我国自主的北斗BD系统作为ADS-B基站的时基定位系统，而且兼容GPS等系统，这样既可以使用 BD系统进行ADS-B时基定位，也可以使用GPS系统进行ADS-B时基定位，还可以利用其中两个系统进行组合使用进行ADS-B时基定位，进一步提高了系统的安全性、可用性和生存能力。

本发明采用了大规模阵列FPGA，高性能处理器CPU ARM、MCU以及大规模信号处理芯片DSP等，以及宽动态的ADS-B 接收机以及抗虚假目标处理分机、北斗BD/GPS二合一时基定位接收机与相应的天线等，充分保证了设备可靠性、稳定性和技术先进性等，适应军民航空管的各类应用环境。

发明内容

本发明的目的是采用抗虚假目标处理的ADS-B系统能实时有效的动态地监视飞行目标，得到飞行目标的各种属性参数，保证不漏掉一个目标并有效排除虚假目标，以确保民航空管的安全可靠性。

将ADS-B发射源的真实空间位置与它发出的ADS-B报文中的空间位置信息进行比对，以判别其真实性：如果一致，则为真实有效的ADS-B信息；如果不一致，则为非法的ADS-B信息，即虚假目标。

本发明包括ADS-B主机和抗虚假目标处理主机、抗虚假目标测向天线和ADS-B接收天线、BD2/GPS天线、PC机（选项）。

本发明严格按照国际民航公约附件10（ICAO ANNEX10）以及RTCA-DO260B相关规范的要求，并结合中国民航的实际应用情况，采用具有抗虚假目标处理的ADS-B系统及中国自主的北斗（BD）卫星定位系统，并兼容组合全球卫星定位系统GPS卫星定位系统；能实时动态地监视飞行目标，得到飞行目标的各种属性参数。