[发明专利]基于软件无线电平台的ADS-B信号采集与可靠性验证方法

权利要求书

1.基于软件无线电平台的ADS-B信号采集与可靠性验证方法，其特征在于：包括顺序执行的以下步骤：

步骤一、利用软件无线电平台，设置天线工作频率和增益，采集并存储民航飞机的ADS-B信号，并进行I/Q解调；

步骤二、对解调后的ADS-B信号，采用基于小波分析的滤波器，依据信号频率特征，滤除高低频噪声；

步骤三、根据ADS-B数字信号编码协议，设计基于相关性分析的报头检测算法解码ADS-B信号所对应的报文信息，得到民航飞机的飞行参数信息；

步骤四、利用得到的飞行参数信息，计算报文信息中的位置导航精度类别比率μ_NACp、速度导航精度类别比率μ_NACv、航迹漏点率μ_mp、以及航迹跳点率μ_jp形成4个精确性指标，利用上述精确性指标组成如下经验公式计算可靠性指标I_re

I_re＝w₁(1-μ_NACp+1-μ_NACv)+w₂μ_mp+w₃μ_jp

其中：w₁、w₂、w₃均为权重，满足w₂w₁w₃且w₁+w₂+w₃＝1；

当可靠性指标I_re小于5％时认为报文信息可靠，当可靠性指标I_re为大于等于5％且小于等于10％时认为报文信息较可靠，当可靠性指标I_re大于10％时认为报文信息不可靠；将可靠性指标I_re和对应的飞行参数信息均发送给管制员供管制员参考；

所述位置导航精度类别比率μ_NACp的计算公式如下：

NACp为位置导航精度类别的简称，报文解码后该指标是一个0到无穷大的数值；NoAT(H)为H时间内，所选定的一架飞机所监视到的所有轨迹点数目；H的选择范围在2-24小时之间；NoAT(h)为第h秒时所选定的一架飞机所监视到的轨迹点；

所述速度导航精度类别比率μ_NACv的计算公式如下：

NACv为速度导航精度类别的简称，报文解码后该指标是一个0到无穷大的数值；

所述航迹漏点率μ_mp的计算公式如下：

NoMP(H)为H时间内，所选定的一架飞机的所有漏点数目；

所述航迹跳点率μ_jp的计算公式如下：

NoJP(H)为H时间内，选定某一架飞机所有跳点数目；

所述步骤二包括以下过程：

首先，将解调后的ADS-B信号x(n),按照(1)式进行K阶DB小波分解和重构：

其中，x_k(n)为采用k阶小波系数重构的信号；n为x(n)的采样点；

然后，按照(2)式计算x_k(n)的频率：

其中，T_s为x(n)的采样周期，∠为方括号中复函数的相角，N为x(n)的采样点总数，上标*表示对偶；

最后，按照(5)式的带通滤波器进行滤波，获得滤波信号：

其中，f_th为预设的频率阈值，e_k为x_k(n)与标准1090MHz脉冲信号x_s(n)之间的相关性，满足e_th为预设的相关性阈值。

2.根据权利要求1所述的基于软件无线电平台的ADS-B信号采集与可靠性验证方法，其特征在于：步骤三中的具体过程如下：

步骤3.1、利用报头的相关分析方法，确定ADS-B信号的位置并提取ADS-B数字信号形成报文；

步骤3.2、按照ADS-B协议标准解码ADS-B信号中的报文为民航飞机飞行参数信息。