CN110988865B - 一种基于四通道ads-b地面站的防欺骗解决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于四通道ADS‑B地面站的防欺骗解决方法，包括：(1)建立四通道的地面接收设备；(2)根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式；(3)在相应航迹处理模式下，利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行航迹处理；其中，所述发射目标的发射方位采用四通道脉冲幅度测向法测量，所述发射目标的距离范围采用信号幅度‑距离测量法计算。本发明利用四通道的地面接收设备，结合四通道脉冲幅度测向法和信号幅度‑距离测量法可以实现对目标的定位，以解决ADS‑B防欺骗问题。

Description

一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法
技术领域
本发明涉及空管数据信息安全技术领域，尤其是一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法。
背景技术
随着空管新技术以及新设备的研究，ADS-B系统越来越被广泛应用，ADS-B是一种基于卫星导航技术和空-空、空-地数据链通信技术的新型监视手段。相对于传统的二次雷达监视系统来说，ADS-B系统具有数据更新率更快、覆盖范围更广、定位精度更高、受环境因素影响更小、建设成本更低的较多优点，能有效提高管制员和飞行员对运行态势的感知能力。
ADS-B系统被国际民航组织确定为未来主要监视手段之一，因此中国民航也在大力推行ADS-B监视系统的建设，中国民航局CAAC(Civil Aviation Administration ofChina)在2012年11月颁布了《中国民用航空ADS-B实施规划》，规划详细说明了我国ADS-B的实施规划，最终将在2020年底之前实现全空域ADS-B OUT的全面运行。2017年，中国民航完成全国ADS-B地面站系统第一阶段全面招标，并且截止年底完成300余套ADS-B地面站的建设，实现高空空域全覆盖，2019年7月，全国ADS-B系统已正式启动运行。
ADS-B系统的可靠性，事关航空运行安全，由于ADS-B系统采用公开的明文广播机制，频点也为1090MHz公开频点，因此，ADS-B系统特别容易受到虚假目标攻击欺骗，主要可能存在的欺骗行为有：
1.自我伪装的欺骗：主要是指敌方空军飞机修改S模式地址，伪装成为民用航空飞机的欺骗形式。
2.仿真目标的欺骗：主要是指利用ADS-B干扰源，产生符合协议规定的格式的ADS-B报文，广播虚假的位置信息。
3.报文篡改的欺骗：主要是指接收真实空中目标报文后，篡改报文某个或者某些信息后，通过干扰源发送出去。
4.记录重放的欺骗：主要是指接收真实的空中目标报文，延迟一段时间后，进行目标重放。
目前针对ADS-B防欺骗问题，提出很多技术手段，最为有效的则为基于TDOA(目标信号到达时间差)的多点定位。其工作原理为，多个ADS-B地面站(至少为4个才能进行空间定位)接收空中目标报文，然后打上时间戳，将带有时间戳的报文送往多点定位中心处理系统，中心处理系统根据各个地面站接收同一目标报文时间差，进行汇算，解算出目标的空间几何位置。该方式虽然定位精度较高，但是有以下较明显缺点：
1.对于地面站时间精度有较高要求，需要安装较高精度的时间同步设备，如高精度GPS；
2.需要至少四个ADS-B地面站才能对空间目标进行定位；
3.在偏远地区，ADS-B地面站比较稀疏，各个ADS-B地面站相对距离较远，无法形成多点定位条件；
4.对于ADS-B地面站之间的几何相对位置有较高要求，当ADS-B地面站相对几何位置不满足多点定位条件时，该方式定位精度比较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述目前ADS-B防欺骗的技术手段存在的问题，提供一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，包括：
(1)建立四通道的地面接收设备；
(2)根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式；
(3)在相应航迹处理模式下，利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行航迹处理；其中，所述发射目标的发射方位采用四通道脉冲幅度测向法测量，所述发射目标的距离范围采用信号幅度-距离测量法计算。
其中，所述四通道的地面接收设备采用4个独立的天线；所述4个独立的天线产生4个独立的毗邻波束覆盖360°方位，并采用相同的方向图函数F(θ)，且均匀分布。
其中，所述根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式的方法为：
对地面接收设备接收到的信号进行解调解码，获得ADS-B原始报文，并提取S模式地址，同时缓存中频数据；
在航迹数据库中查找是否具有该S模式地址的航迹实时信息：若没有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理，若有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理。
其中，所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理的方法，包括如下步骤：
a、采用四通道脉冲幅度测向法测量发射目标的发射方位；
b、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
c、利用所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
d、将经步骤a-c确定的发射目标的几何位置与解析ADS-B原始报文中的该发射目标位置进行比较；
e、若步骤d的比较结果超过预设门限，则判定发射目标为虚假目标，并丢弃该ADS-B原始报文；
f、若步骤d的比较结果未超过预设门限，则设置置信度，并将该ADS-B原始报文的属性信息更新到航迹数据库的属性信息中。
其中，所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理的方法，包括如下步骤：
A、采用四通道脉冲幅度测向法测量发射目标的发射方位；
B、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
C、若测得发射目标的飞行朝向未发生变化，则根据计算的发射目标的距离范围，与上次计算的发射目标的距离范围比较判定发射目标的距离范围变化，然后根据距离范围变化判断发射目标为远离、靠近或环绕本站飞行；
D、将步骤C计算所得的距离范围变化与根据解析ADS-B原始报文中报告位置计算所得距离范围变化进行相关：若为正相关，则判定通过，若为负相关，则判定不通过；
E、若测得发射目标的飞行朝向发生变化，则利用本次计算所得的所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
F、根据步骤E确定的发射目标本次计算所得的几何位置与上次计算所得的几何位置，计算发射目标的飞行朝向；
G、将步骤F计算所得的发射目标的飞行朝向与解析ADS-B原始报文中报告飞机朝向进行比较：若一致，则判定通过，若不一致，判定不通过；
H、在步骤D和G中，若判定通过，则设置置信度，并更新航迹属性，若判定不通过，则将置信度置为0，并丢弃该ADS-B原始报文。
其中，在采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围时，需要从四通道中选择幅度最大的通道进行信号幅度-距离测量法计算。
其中，所述发射目标的发射方位的计算公式如下：
Figure GDA0003127812880000051
式中，θs为相邻天线的张角，θs＝360°/N；
θr为天线的方向图函数F(θ)的半功率波束宽度；
R为对数功率比。
其中，所述发射目标的距离范围的计算公式如下：
Pr＝Pt+Gt-los-Gs+Gr
los＝32.44+20logd+20logf
式中，Pt为应答机功率；Gt为应答机天线增益；Gr为地面接收天线增益；Gs为接收线缆损耗；Pr为信号到达接收机端口功率；los为发射目标经过距离d传播以后的传输损耗。
其中，建立四通道的地面接收设备后，将地面接收设备的覆盖范围按照角度和距离量化为多个网格区域；然后对每个网格区域内的目标信号幅度进行数据累积，建立信号强度分布的覆盖图。
其中，所述预设门限根据地面接收设备的测向精度与测距精度确定。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明利用四通道的地面接收设备，结合四通道脉冲幅度测向法和信号幅度-距离测量法可以实现对目标的定位，以解决ADS-B防欺骗问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法的流程框图。
图2为本发明的四通道脉冲幅度测向原理框图。
图3为本发明的新航迹处理的流程框图。
图4为本发明的已有航迹处理的流程框图。
图5为本发明的相邻天线振幅方向图。
图6为本发明的接收功率与距离相关关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，包括：
(1)建立四通道的地面接收设备；
(2)根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式；
(3)在相应航迹处理模式下，利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行航迹处理；其中，所述发射目标的发射方位采用四通道脉冲幅度测向法测量，所述发射目标的距离范围采用信号幅度-距离测量法计算。
由此，本发明利用四通道的地面接收设备，结合四通道脉冲幅度测向法和信号幅度-距离测量法可以实现对目标的定位，以解决ADS-B防欺骗问题。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本实施例提供的一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，包括：
(1)建立四通道的地面接收设备；如图2所示，所述四通道的地面接收设备采用4个独立的天线；所述4个独立的天线产生4个独立的毗邻波束覆盖360°方位，并采用相同的方向图函数F(θ)，且均匀分布。
进一步地，建立四通道的地面接收设备后，将地面接收设备的覆盖范围按照角度和距离量化为多个网格区域；然后对每个网格区域内的目标信号幅度进行数据累积，建立信号强度分布的覆盖图。
(2)根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式；
具体地，所述根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式的方法为：
对地面接收设备接收到的信号进行解调解码，获得ADS-B原始报文，并提取S模式地址，同时缓存中频数据；
在航迹数据库中查找是否具有该S模式地址的航迹实时信息：若没有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理，若有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理。
(3)在相应航迹处理模式下，利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行航迹处理；其中，所述发射目标的发射方位采用四通道脉冲幅度测向法测量，所述发射目标的距离范围采用信号幅度-距离测量法计算。
(3.1)如图3所示，所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理的方法，包括如下步骤：
a、采用四通道脉冲幅度测向测量发射目标的发射方位；
b、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
c、利用所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
d、将经步骤a-c确定的发射目标的几何位置与解析ADS-B原始报文中的该发射目标位置进行比较；
e、若步骤d的比较结果超过预设门限，则判定发射目标为虚假目标，并丢弃该ADS-B原始报文；
f、若步骤d的比较结果未超过预设门限，则设置置信度，并将该ADS-B原始报文的属性信息更新到航迹数据库的属性信息中。
其中，所述预设门限根据地面接收设备的测向精度与测距精度确定。
(3.2)如图4所示，所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理的方法，包括如下步骤：
A、采用四通道脉冲幅度测向测量发射目标的发射方位；
B、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
C、若测得发射目标的飞行朝向未发生变化，则根据计算的发射目标的距离范围，与上次计算的发射目标的距离范围比较判定发射目标的距离范围变化，然后根据距离范围变化判断发射目标为远离、靠近或环绕本站飞行；
D、将步骤C计算所得的距离范围变化与根据解析ADS-B原始报文中报告位置计算所得距离范围变化进行相关：若为正相关，则判定通过，若为负相关，则判定不通过；
E、若测得发射目标的飞行朝向发生变化，则利用本次计算所得的所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
F、根据步骤E确定的发射目标本次计算所得的几何位置与上次计算所得的几何位置，计算发射目标的飞行朝向；
G、将步骤f计算所得的发射目标的飞行朝向与解析ADS-B原始报文中报告飞机朝向进行比较：若一致，则判定通过，若不一致，判定不通过；
H、在步骤D和G中，若判定通过，则设置置信度，并更新航迹属性，若判定不通过，则将置信度置为0，并丢弃该ADS-B原始报文。
进一步地，上述在进行新航迹处理或已有航迹处理时，在采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围时，需要从四通道中选择幅度最大的通道进行信号幅度-距离测量法计算。
上述本发明的一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法涉及的四通道脉冲幅度测向法和信号幅度-距离测量法具体如下：
(1)四通道脉冲幅度测向法
基于所述四通道的地面接收设备采用4个独立的天线；所述4个独立的天线产生4个独立的毗邻波束覆盖360°方位，并采用相同的方向图函数F(θ)，且均匀分布。如图2所示，在这4个独立的天线中，相邻天线的张角θs＝360°/N，各个天线的方位指向分别为：
Fi(θ)＝F(θ-iθs)，i＝0,1,..N-1
每个天线接收的信号经过各自振幅响应为Ki的接收通道，输出脉冲的对数包络信号为：
si＝lg[KiF(θ-iθs)A(t)]，i＝0,1,…N-1
式中，A(t)为雷达信号的振幅调制。该信号送给信号处理机后，可由信号处理机产生该脉冲对应的角度估值。
对同一ADS-B信号来说，总有一对相邻波束分别输出最强和次强的信号，通过比较这对相邻波束输出信号包络幅度的相对大小，就可以确定ADS-B辐射源的方位，以此计算发射目标的方位角。具体如下：
假设天线方向图满足如图5所示的振幅方向对称性，即：F(θ)＝F(-θ)；那么，当雷达方向位于任意两个天线之间且偏离两天线等信号方向的夹角为φ时，这两个天线对应的通道输出信号S1(t)，S2(t)分别为：
Figure GDA0003127812880000101
则相减后，以分贝(dB)为单位的对数功率比R为：
Figure GDA0003127812880000102
若方向图函数F(θ)在区间[-θs，θs]内具有单调性，那么R与φ也具有单调的对应关系。
单脉冲幅度测向的方向图函数F(θ)可以用高斯函数来近似，又根据半功率波束宽度的定义：
Figure GDA0003127812880000103
代入前面的公式可得k＝-1.38629436112/θr 2，则有：
Figure GDA0003127812880000104
式中，θr为方向图函数F(θ)的半功率波束宽度。将其代入上述对数功率比R的求解公式，当K1＝K2时，可得：
Figure GDA0003127812880000105
可以看出，只要测得功率比R，就可以求出发射目标的发射方位角φ。
(2)信号幅度-距离测量法
由电磁传播理论可知，发射目标的信号强度与发射目标的距离呈现负相关关系。ADS-B设备的天线和馈线系统确定后，接收到不同距离的飞机的信号强度也是不一致的。可以通过信号强度的绝对值，初步确定目标的距离范围，并用该距离与飞机广播的距离进行比对；也可以通过信号强度的变化趋势得出飞机是否远离、靠近或环绕本站飞行，并与飞机广播的航迹方向进行比对；根据以上判断结果，对于不一致的，则以一定的概率判定为虚假目标。
对于特定的应答机，假设Pt为应答机功率；Gt为应答机天线增益；Gr为地面接收天线增益；Gs为接收线缆损耗；Pr为信号到达接收机端口功率；los为发射目标经过距离d传播以后的传输损耗。
根据电磁传播计算公式到达接收机端口的功率Pr：
Pr＝Pt+Gt-los-Gs+Gr
其中：
los＝32.44+20logd+20logf
对于发射功率为54dBmW，发射天线增益为0，接收天线增益为4dB，假设接收线缆损耗为0，其最终的结果为：
Pr＝54+0-(32.44+20logd+60.7)+4
Pr＝-20logd-25.14
上述内容确定了接收功率与距离的计算公式，接收功率(信号强度)与距离相关关系如图6所示，进一步验证了发射目标的信号强度与发射目标的距离呈现负相关关系。接收到发射目标新的信号之后，对其信号强度进行测算，则可以反推出该信号相对地面的距离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，包括：
(1)建立四通道的地面接收设备；
(2)根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式；所述根据地面接收设备接收到的信号选择航迹处理模式的方法为：
对地面接收设备接收到的信号进行解调解码，获得ADS-B原始报文，并提取S模式地址，同时缓存中频数据；
在航迹数据库中查找是否具有该S模式地址的航迹实时信息：若没有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理，若有则利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理；
(3)在相应航迹处理模式下，利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行航迹处理；其中，所述发射目标的发射方位采用四通道脉冲幅度测向法测量，所述发射目标的距离范围采用信号幅度-距离测量法计算；
所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行新航迹处理的方法，包括如下步骤：
a、采用四通道脉冲幅度测向法测量发射目标的发射方位；
b、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
c、利用所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
d、将经步骤a-c确定的发射目标的几何位置与解析ADS-B原始报文中的该发射目标位置进行比较；
e、若步骤d的比较结果超过预设门限，则判定发射目标为虚假目标，并丢弃该ADS-B原始报文；
f、若步骤d的比较结果未超过预设门限，则设置置信度，并将该ADS-B原始报文的属性信息更新到航迹数据库的属性信息中；
所述利用发射目标的发射方位和距离范围对发射目标进行已有航迹处理的方法，包括如下步骤：
A、采用四通道脉冲幅度测向法测量发射目标的发射方位；
B、采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围；
C、若测得发射目标的飞行朝向未发生变化，则根据计算的发射目标的距离范围，与上次计算的发射目标的距离范围比较判定发射目标的距离范围变化，然后根据距离范围变化判断发射目标为远离、靠近或环绕本站飞行；
D、将步骤C计算所得的距离范围变化与根据解析ADS-B原始报文中报告位置计算所得距离范围变化进行相关：若为正相关，则判定通过，若为负相关，则判定不通过；
E、若测得发射目标的飞行朝向发生变化，则利用本次计算所得的所述发射目标的发射方位和距离范围，确定发射目标的几何位置；
F、根据步骤E确定的发射目标本次计算所得的几何位置与上次计算所得的几何位置，计算发射目标的飞行朝向；
G、将步骤F计算所得的发射目标的飞行朝向与解析ADS-B原始报文中报告飞机朝向进行比较：若一致，则判定通过，若不一致，判定不通过；
H、在步骤D和G中，若判定通过，则设置置信度，并更新航迹属性，若判定不通过，则将置信度置为0，并丢弃该ADS-B原始报文。
2.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，所述四通道的地面接收设备采用4个独立的天线；所述4个独立的天线产生4个独立的毗邻波束覆盖360°方位，并采用相同的方向图函数F(θ)，且均匀分布。
3.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，在采用信号幅度-距离测量法计算发射目标的距离范围时，需要从四通道中选择幅度最大的通道进行信号幅度-距离测量法计算。
4.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，所述发射目标的发射方位的计算公式如下：
Figure FDA0003127812870000031
式中，θs为相邻天线的张角，θs＝360°/N；
θr为天线的方向图函数F(θ)的半功率波束宽度；
R为对数功率比。
5.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，所述发射目标的距离范围的计算公式如下：
Pr＝Pt+Gt-los-Gs+Gr
los＝32.44+20logd+20logf
式中，Pt为应答机功率；Gt为应答机天线增益；Gr为地面接收天线增益；Gs为接收线缆损耗；Pr为信号到达接收机端口功率；los为发射目标经过距离d传播以后的传输损耗。
6.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，建立四通道的地面接收设备后，将地面接收设备的覆盖范围按照角度和距离量化为多个网格区域；然后对每个网格区域内的目标信号幅度进行数据累积，建立信号强度分布的覆盖图。
7.根据权利要求1所述的基于四通道ADS-B地面站的防欺骗解决方法，其特征在于，预设门限根据地面接收设备的测向精度与测距精度确定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111929667A (zh) * 2020-06-30 2020-11-13 湖南华诺星空电子技术有限公司 基于幅度-距离解算的无线电侦测的测距方法及系统
CN112558113A (zh) * 2020-12-04 2021-03-26 中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所） 一种利用ads-b的基于网格概率遍历的gnss干扰源定位方法
CN113300805A (zh) * 2021-04-13 2021-08-24 四川九洲空管科技有限责任公司 一种针对防撞系统acas x的欺骗干扰装置与方法
CN113301508B (zh) * 2021-04-25 2022-12-02 西北工业大学 一种飞行器位置估计、欺骗检测的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323567A (zh) * 2011-06-13 2012-01-18 四川大学 一种检测ads-b虚假目标的方法
CN103412291A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 四川九洲空管科技有限责任公司 一种基于二次雷达目标多路径效应抑制技术的实现方法
CN106291456A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国航空无线电电子研究所 一种具备单脉冲测向功能的ads‑b地面站
CN106452549A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 西安华讯天基通信技术有限公司 基于智能天线的ads‑b远距离抗干扰抗欺骗接收方法及装置
CN107817464A (zh) * 2017-11-21 2018-03-20 王晨 一种基于定向天线的抗干扰抗欺骗ads‑b接收机及其接收方法
CN109557518A (zh) * 2018-12-14 2019-04-02 中国民用航空飞行学院 基于高斯滤波的ads-b地面站抗干扰性能检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7495612B2 (en) * 1999-03-05 2009-02-24 Era Systems Corporation Method and apparatus to improve ADS-B security

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323567A (zh) * 2011-06-13 2012-01-18 四川大学 一种检测ads-b虚假目标的方法
CN103412291A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 四川九洲空管科技有限责任公司 一种基于二次雷达目标多路径效应抑制技术的实现方法
CN106291456A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国航空无线电电子研究所 一种具备单脉冲测向功能的ads‑b地面站
CN106452549A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 西安华讯天基通信技术有限公司 基于智能天线的ads‑b远距离抗干扰抗欺骗接收方法及装置
CN107817464A (zh) * 2017-11-21 2018-03-20 王晨 一种基于定向天线的抗干扰抗欺骗ads‑b接收机及其接收方法
CN109557518A (zh) * 2018-12-14 2019-04-02 中国民用航空飞行学院 基于高斯滤波的ads-b地面站抗干扰性能检测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADS-B地面站抗欺骗技术研究;卢献宇;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20170315(第03期);正文第1-47页 *
一种四信道比幅测向校正方法;吴自新 等;《电子测量技术》;20130630;第36卷(第6期);第63-68页 *
基于TDOA与TSOA的ADS-B防欺骗技术研究及实现;梁韬;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20180915(第09期);正文第17页 *

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