CN116248170A - 基于多星定位的目标飞行器识别方法、设备及存储介质 - Google Patents

基于多星定位的目标飞行器识别方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于多星定位的目标飞行器识别方法、设备及存储介质，该方法包括：确定目标轨道卫星；确定目标数据收发源；确定目标数据收发装置；获取目标ADS‑B信号数据；若目标ADS‑B信号数据存在于预设的ADS‑B信号列表中，则获取待识别飞行器的当前位置U0和ADS‑B信号列表中与目标ADS‑B信号数据相同的ADS‑B信号数据对应的目标航班轨迹；若U0不位于目标航班轨迹上，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器。本发明有效的解决了多个卫星的数据重合问题，提高了星机数据的精准度，通过目标ADS‑B信号数据与ADS‑B信号列表进行比对，以确保待识别飞行器的类型判断的精确。

Description

基于多星定位的目标飞行器识别方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及数据处理领域，特别是涉及一种基于多星定位的目标飞行器识别方法、设备及存储介质。
背景技术
广播式自动相关监视技术(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，简写为ADS-B)采用全向广播方式自动播发机型、航空代码、位置、速度、高度和航线等信息，相对于传统的二次雷达监视技术，能够显著提高航空器的飞行效率和安全系数。星载ADS-B利用卫星的高远位置特性，接收全球空域的ADS-B信号，可实现全球海洋、极地以及大量的遥远不发达地区的空中管制，可实现全球范围内的准实时目标监控、空中流量测量和航线优化，提高航空飞行效率和安全系数。
但目前的ADS-B信号在被多个卫星接收时，会存在数据重复、数据延时等问题，针对多个卫星和地基，无法对其进行数据甄别，接收到的ADS-B信号的质量较差，精度较低，因此，由ADS-B信号来判断飞行器的类别时，也存在误差较大的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于多星定位的目标飞行器识别方法，应用于飞行器识别系统，飞行器识别系统通信连接有n个定位轨道卫星和f个地基数据收发源，每个地基数据收发源均与同一地载数据收发装置组通信连接，地载数据收发装置组中包括p个地载数据收发装置，定位轨道卫星和地载数据收发装置均用于实时接收飞行器发送的ADS-B信号数据；每个地载数据收发装置将接收到的ADS-B信号数据通过与其通信连接的地基数据收发源发送至飞行器识别系统中。
根据本申请的一个方面，提供一种基于多星定位的目标飞行器识别方法，包括如下步骤：
S100、获取每一定位轨道卫星的综合权重，得到第一综合权重集Q=(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)；其中，i=1,2,...,n；Qi为第i个定位轨道卫星的综合权重；
S200、将MAX(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)对应的定位轨道卫星确定为目标轨道卫星；其中，MAX()为预设的最大值确定函数；
S300、获取目标轨道卫星与待识别飞行器之间的距离L0；
S400、获取每一地基数据收发源的综合权重，得到第二综合权重集R=(R1,R2,...,Re,...,Rf)；其中，e=1,2,...,f；Re为第e个地基数据收发源的综合权重；
S500、将MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源确定为目标数据收发源；
S600、获取与目标数据收发源通信连接的每一地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离，得到第一间隔距离集L=(L1,L2,...,Lk,...,Lp)；其中，k=1,2,...,p；Lk为目标数据收发源通信连接的第k个地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离；
S700、将MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)对应的地载数据收发装置确定为目标数据收发装置；其中，MIN()为预设的最小值确定函数；
S800、若L0≤MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)，则获取目标轨道卫星接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；否则，获取目标数据收发装置接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；
S900、若目标ADS-B信号数据存在于预设的ADS-B信号列表中，则获取待识别飞行器的当前位置U0和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的目标航班轨迹，并执行步骤S910；
S910、若U0不位于目标航班轨迹上，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器。
在本申请的一种示例性实施例中，每一定位轨道卫星的综合权重，通过以下方法确定：
S110、获取每一定位轨道卫星与待识别飞行器的当前位置之间的距离，得到第二间隔距离集G=(G1,G2,...,Gi,...,Gn)；其中，Gi为第i个定位轨道卫星与待识别飞行器的当前位置之间的距离；
S120、获取每一定位轨道卫星的数据收发延时，得到数据收发延时集S=(S1,S2,...,Si,...,Sn)；Si=t1i-t2i；其中，Si为第i个定位轨道卫星的数据收发延时，t1i为第i个定位轨道卫星发送ADS-B信号数据至飞行器识别系统的时间；t2i为第i个定位轨道卫星接收到待识别飞行器发送的ADS-B信号数据的时间；
S130、获取在地球球面坐标系中，每一定位轨道卫星的星下点与待识别飞行器的坐标投影点之间的距离，得到第三间隔距离集H=(H1,H2,...,Hi,...,Hn)；其中，Hi为第i个定位轨道卫星的星下点与待识别飞行器的坐标投影点之间的距离；
S140、获取在t0时间内，每一定位轨道卫星接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第一数据密度集D=(D1,D2,...,Di,...,Dn)；其中，Di为第i个定位轨道卫星接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；其中，t0为预设的数据获取时间范围；
S150、确定第i个定位轨道卫星的综合权重Qi=(Gi*V1)+(Si*V2)+(Hi*V3)+(Di*V4)；其中，V1、V2、V3、V4为预设的权重系数。
在本申请的一种示例性实施例中，每一地基数据收发源的综合权重，通过以下方法确定：
S410、获取在t0时间内，每一地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第二数据密度集F=(F1,F2,...,Fe,...,Ff)；其中，Fe为第e个地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；
S420、获取每一地基数据收发源的数据精准系数，得到精准系数集E=(E1,E2,...,Ee,...,Ef)；Ee=I1e/I2e；其中，Ee为第e个地基数据收发源的数据精准系数；I1e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的准确数量；I2e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的总数量；
S430、确定第e个地基数据收发源的综合权重Re=(Fe*V5)+(Ee*V6)；其中，V5、V6为预设的权重系数。
在本申请的一种示例性实施例中，步骤S600之后，所述基于多星定位的目标飞行器识别方法还包括：
S601、若在t3时间内，未接收到目标数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据，则将综合权重仅小于目标数据收发源的地基数据收发源确定为目标数据收发源，并返回步骤S600；其中，t3＜t0。
在本申请的一种示例性实施例中，步骤S601之后，所述基于多星定位的目标飞行器识别方法还包括：
S602、若目标数据收发源不为MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源，则执行步骤S603；
S603、当接收到MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据时，返回步骤S500。
在本申请的一种示例性实施例中，步骤S910还包括：
S911、若U0位于目标航班轨迹上，则获取待识别飞行器的当前高度W1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0处的目标高度W2；
S912、若|W1-W2|＞W0，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，W0为预设的航班高度差阈值。
在本申请的一种示例性实施例中，步骤S912还包括：
S913、若|W1-W2|≤W0，则获取待识别飞行器在t0时间内的平均飞行速度Y1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标平均飞行速度Y2；
S914、若|Y1-Y2|＞Y0，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Y0为预设的航班速度差阈值。
在本申请的一种示例性实施例中，步骤S914还包括：
S915、若|Y1-Y2|≤Y0，则获取待识别飞行器在t0时间内的飞行升降高度Z1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标升降高度Z2；其中，Z1=Z11-Z12；Z2=Z21-Z22；Z11为待识别飞行器在t0时间内的最大飞行高度，Z12为待识别飞行器在t0时间内的最小飞行高度，Z21为ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最大飞行高度，Z22为ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最小飞行高度；
S916、若|Z1-Z2|≤Z0，则将待识别飞行器标记为正常航班飞行器；否则，将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Z0为预设的航班飞行升降率阈值。
根据本申请的一个方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现所述基于多星定位的目标飞行器识别方法。
根据本申请的一个方面，提供一种电子设备，包括处理器和所述的非瞬时性计算机可读存储介质。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明根据综合权重的大小，对定位轨道卫星进行排列，将综合权重最大的定位轨道卫星确定为目标轨道卫星，当飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用星机时，则优先考虑目标轨道卫星接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了多个卫星的数据重合问题，提高了星机数据的精准度，再根据每个地基数据收发源的综合权重，来对地基数据收发源进行排列，综合权重最大的地基数据收发源即目标数据收发源，若飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用地基时，则优先考虑目标数据收发源接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了地基数据来源的数据重合问题，提高了地基数据的精准度。再将获取的目标ADS-B信号数据与ADS-B信号列表进行比对，对比待识别飞行器的当前位置和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的目标航班轨迹，若不位于目标航班轨迹上，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器，以确保待识别飞行器的类型判断的精确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明实施例提供的飞行器识别系统的连接框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
ADS-B信号由飞行器在执行飞行任务时发出，每隔几秒发出一条，也被称为飞行器的呼号，ADS-B信号中包括飞行器的航班信息，每个飞行器的ADS-B信号均不同，所以，可以通过判断ADS-B信号来实现对飞行器的飞行轨迹及航班信息的确定识别。ADS-B信号的数据接收方式包括地基和星机，地基即安装在地球表面陆地上的数据接收装置，星机即用于接收ADS-B信号的人造低轨道卫星，由于星机部署在低轨道卫星中，不受地表环境的限制，可以接受位于海上的飞行器发出的ADS-B信号，而地基只能接收靠近地面的飞行器发出的ADS-B信号，所以，星机接收的优点是数据接收覆盖范围广、无接收盲区，当星机即低轨道卫星的数量较多以至于能形成覆盖全球的星机ADS-B系统时，就可实现完全通过星机来接收ADS-B信号的目的。但由于目前的星机数量较少，所以，ADS-B信号的接收方式仍为地基和星机的综合考量对比。目前的ADS-B信号在被多个低轨道卫星接收时，每个低轨道卫星都会向地面的航班控制中心发送一条同一架飞行器的ADS-B信号，当地基接收到飞行器的ADS-B信号时，也会向航班控制中心发送一条此飞行器的ADS-B信号，所以，针对同一架飞行器，航班控制中心可能会接收到飞行器在同一时期发送的若干条ADS-B信号，就会存在数据重复、数据延时等问题，针对多个星机和地基时，无法对其进行数据甄别，接收到的ADS-B信号的质量较差，精度较低。
当航班控制中心接收到的ADS-B信号的精度较差时，就会影响其对飞行器的判断，比如军机到防控识别区时，军机会假冒一个民航的ADS-B信号，已达到欺骗雷达监测的目的，由于接收到的ADS-B信号存在误差，所以，就会对飞行器的类别也产生相应的误差，存在可能会误判飞行器类别的目的。
所以，为了使飞行器的类别判断更为精准，本申请提供一种基于多星定位的目标飞行器识别方法。
如图1所示，基于多星定位的目标飞行器识别方法，应用于飞行器识别系统，飞行器识别系统通信连接有n个定位轨道卫星和f个地基数据收发源，每个地基数据收发源均与同一地载数据收发装置组通信连接，地载数据收发装置组中包括p个地载数据收发装置，定位轨道卫星和地载数据收发装置均用于实时接收飞行器发送的ADS-B信号数据；每个地载数据收发装置将接收到的ADS-B信号数据通过与其通信连接的地基数据收发源发送至飞行器识别系统中。
飞行器识别系统即航班控制中心，用于对接收到的若干条ADS-B信号数据进行判断处理，来确定出目标ADS-B信号数据，再通过目标ADS-B信号数据来确定待识别飞行器的类型，判断其是否为异常航班飞行器。
定位轨道卫星即星机，地载数据收发装置即地基，定位轨道卫星和地载数据收发装置用于实时接收飞行器的ADS-B信号数据，所有地载数据收发装置组成一个地载数据收发装置组，地载数据收发装置组连接有多个地基数据收发源，地基数据收发源即飞行器识别系统的地基数据的来源，其可以为民航公司的官网，也可以为其他地基数据来源，由于定位轨道卫星直接将接收到的ADS-B信号数据传输至飞行器识别系统中，所以，星机数据来源就只有定位轨道卫星，而由于地基数据来源有多个，且接收到的ADS-B信号数据的质量不同，比如针对同一飞行器发出的ADS-B信号数据，地基数据收发源甲接收到的ADS-B信号数据的质量较好，地基数据收发源乙接收到的ADS-B信号数据的质量较差，所以，就要对每个地基数据收发源赋予不同的权重，来优先考虑权重最大的地基数据收发源接收到的ADS-B信号数据，以确保飞行器识别系统在对飞行器类别判断时所用的目标ADS-B信号数据的质量和精度最优。
基于多星定位的目标飞行器识别方法，包括如下步骤：
S100、获取每一定位轨道卫星的综合权重，得到第一综合权重集Q=(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)；其中，i=1,2,...,n；Qi为第i个定位轨道卫星的综合权重；
由于定位轨道卫星是直接将接收到的ADS-B信号数据发送至飞行器识别系统中，所以，就要对若干个定位轨道卫星进行优先级的排列，对每个定位轨道卫星都赋予一个综合权重，再根据综合权重来确定出目标轨道卫星，其接收的ADS-B信号数据即星机接收到的最优的ADS-B信号数据。
其中，每一定位轨道卫星的综合权重，通过以下方法确定：
S110、获取每一定位轨道卫星与待识别飞行器的当前位置之间的距离，得到第二间隔距离集G=(G1,G2,...,Gi,...,Gn)；其中，Gi为第i个定位轨道卫星与待识别飞行器的当前位置之间的距离；
S120、获取每一定位轨道卫星的数据收发延时，得到数据收发延时集S=(S1,S2,...,Si,...,Sn)；Si=t1i-t2i；其中，Si为第i个定位轨道卫星的数据收发延时，t1i为第i个定位轨道卫星发送ADS-B信号数据至飞行器识别系统的时间；t2i为第i个定位轨道卫星接收到待识别飞行器发送的ADS-B信号数据的时间；
S130、获取在地球球面坐标系中，每一定位轨道卫星的星下点与待识别飞行器的坐标投影点之间的距离，得到第三间隔距离集H=(H1,H2,...,Hi,...,Hn)；其中，Hi为第i个定位轨道卫星的星下点与待识别飞行器的坐标投影点之间的距离；
S140、获取在t0时间内，每一定位轨道卫星接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第一数据密度集D=(D1,D2,...,Di,...,Dn)；其中，Di为第i个定位轨道卫星接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；其中，t0为预设的数据获取时间范围；
S150、确定第i个定位轨道卫星的综合权重Qi=(Gi*V1)+(Si*V2)+(Hi*V3)+(Di*V4)；其中，V1、V2、V3、V4为预设的权重系数；
定位轨道卫星的综合权重由多个因素确定，其中包括定位轨道卫星与待识别飞行器的当前位置之间的距离、定位轨道卫星的数据收发延时、定位轨道卫星的星下点与待识别飞行器的坐标投影点的距离、定位轨道卫星在一段时间内接收到的ADS-B信号数据的密度等等，再将其各自进行加权处理，权重系数V1、V2、V3、V4根据实际情况而定，如当将定位轨道卫星的数据收发延时作为主因素时，就将其对应的V2进行调高，使其对综合权重的影响最大，确定出每个定位轨道卫星的综合权重后，根据综合权重的大小，来对定位轨道卫星进行排列，综合权重最大的定位轨道卫星即目标轨道卫星，若飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用星机时，则优先考虑目标轨道卫星接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了多个卫星的数据重合问题，提高了星机数据的精准度。
S200、将MAX(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)对应的定位轨道卫星确定为目标轨道卫星；其中，MAX()为预设的最大值确定函数；
S300、获取目标轨道卫星与待识别飞行器之间的距离L0；
L0用来确定星机和地基的数据选用目标，若L0比地基与待识别飞行器之间的距离远，则表示地基距离待识别飞行器的距离较近，说明此时飞行器可能位于陆地的上空，则选用地基数据作为目标ADS-B信号数据，否则，则表示星机距离待识别飞行器的距离较近，说明此时飞行器可能位于海洋或地基接收不到的位置的上空，此时，则选用星机数据作为目标ADS-B信号数据。
S400、获取每一地基数据收发源的综合权重，得到第二综合权重集R=(R1,R2,...,Re,...,Rf)；其中，e=1,2,...,f；Re为第e个地基数据收发源的综合权重；
与定位轨道卫星的综合权重的方法相同，地基数据收发源也为多个，为了提高地基数据接受的精准度，就需要对若干个地基数据收发源进行优先级的排列，对每个地基数据收发源都赋予一个综合权重，再根据综合权重来确定出目标数据收发源，其接收的ADS-B信号数据即地基接收到的最优的ADS-B信号数据。
其中，每一地基数据收发源的综合权重，通过以下方法确定：
S410、获取在t0时间内，每一地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第二数据密度集F=(F1,F2,...,Fe,...,Ff)；其中，Fe为第e个地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；
S420、获取每一地基数据收发源的数据精准系数，得到精准系数集E=(E1,E2,...,Ee,...,Ef)；Ee=I1e/I2e；其中，Ee为第e个地基数据收发源的数据精准系数；I1e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的准确数量；I2e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的总数量；
S430、确定第e个地基数据收发源的综合权重Re=(Fe*V5)+(Ee*V6)；其中，V5、V6为预设的权重系数；
地基数据收发源的综合权重也由多个因素确定，其中包括地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数据密度、地基数据收发源的数据精准系数等等，数据密度即在一段时间内，地基数据收发源接收到的待识别飞行器发送的ADS-B信号数据的数量，数据精准系数则是通过统计每一地基数据收发源的历史数据精准度而确定的，如地基数据收发源甲在过去一年内接收到同一架飞行器的ADS-B信号数据为10000条，其中有9000条ADS-B信号数据与该飞行器发送的ADS-B信号数据相同，则其数据精准系数为0.9，用来判断该地基数据收发源的数据接收精准度。通过对数据密度和数据精准系数进行加权处理，来得到地基数据收发源的综合权重，其中，权重系数V5、V6也根据实际情况而定，如当将数据密度作为主因素时，就将其对应的V5进行调高，使其对综合权重的影响最大，确定出每个地基数据收发源的综合权重后，根据综合权重的大小，来对地基数据收发源进行排列，综合权重最大的地基数据收发源即目标数据收发源，若飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用地基时，则优先考虑目标数据收发源接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了地基数据来源的数据重合问题，提高了地基数据的精准度。
S500、将MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源确定为目标数据收发源；
S600、获取与目标数据收发源通信连接的每一地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离，得到第一间隔距离集L=(L1,L2,...,Lk,...,Lp)；其中，k=1,2,...,p；Lk为目标数据收发源通信连接的第k个地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离；
S700、将MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)对应的地载数据收发装置确定为目标数据收发装置；其中，MIN()为预设的最小值确定函数；
确定出目标数据收发源后，再对其接收的地载数据收发装置进行目标确定，目标数据收发源连接有若干个地载数据收发装置，每个地载数据收发装置都接收待识别飞行器的ADS-B信号数据，而由于每个地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离或其他干扰问题，会导致每个地载数据收发装置接收到的ADS-B信号数据的质量也不为相同，所以，就要根据每个地载数据收发装置与待识别飞行器的当前位置之间的距离来确定出目标数据收发装置，目标数据收发装置即优先考虑地基数据的地载数据收发装置。
S800、若L0≤MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)，则获取目标轨道卫星接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；否则，获取目标数据收发装置接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；
比较目标轨道卫星与待识别飞行器之间的距离和目标数据收发装置与待识别飞行器之间的距离，若目标轨道卫星距离待识别飞行器较近，则表示其接收到的ADS-B信号数据较为精准，则获取其接收到的ADS-B信号数据，即星机数据，否则，获取目标数据收发装置接收到的ADS-B信号数据，即地基数据。
S900、若目标ADS-B信号数据存在于预设的ADS-B信号列表中，则获取待识别飞行器的当前位置U0和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的目标航班轨迹，并执行步骤S910；其中，ADS-B信号列表中存储有满足目标条件的ADS-B信号数据；
预设的ADS-B信号列表存在于飞行器识别系统的数据库中，其中记载了全球所有民航的历史航班信息，将目标ADS-B信号数据与ADS-B信号列表比较，来查看其是否为民航的ADS-B信号数据，若存在于ADS-B信号列表中，则表示其ADS-B呼号为民航的呼号，若不存在于ADS-B信号列表中，则表示其不为民航呼号或不确定其呼号的类型，对其ADS-B信号数据进行记录，以便于工作人员的查看统计。
若目标ADS-B信号数据存在于预设的ADS-B信号列表中，则需要继续对其进行欺骗判断，由于军机在进入后，可能会进行呼号欺骗，即军机模拟或伪装成一个民航飞机，其发出的ADS-B信号数据也为民航的ADS-B信号数据，以欺骗防空系统，使防空系统误认为此军机为民航客机，所以，就需要对接收到的目标ADS-B信号数据进行进一步的判断。
本申请对目标ADS-B信号数据判断识别的第一实施例是根据待识别飞行器的当前位置与目标航班轨迹是否重合来确定的，目标航班轨迹为在ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B数据信号的历史航班轨迹，如目标ADS-B信号数据的呼号为CVBNM-7J，从ADS-B信号列表中获取与此呼号相同的航班信息，此呼号的航班信息中的历史航班轨迹即目标航班轨迹。因此第一实施例如下：
S910、若U0不位于目标航班轨迹上，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器。
U0不位于目标航班轨迹上，表示待识别飞行器未在此呼号对应的航班的正常航线上，比如目标航班轨迹为从北京到上海的直飞航班，而待识别飞行器的当前位置却在成都上空，则说明此待识别飞行器的呼号即ADS-B信号数据很大概率为伪装的，不是真实的民航客机，则将其进行标记为异常航班飞行器，反之，如果U0位于目标航班轨迹上，比如待识别飞行器的当前位置位于河北境内，则可以表示待识别飞行器为正常航班飞行器，即属于民航客机。
通过第一实施例的飞行器，由于其判断识别因素单一，还有存在异常航班的可能性，所以，提出本申请对目标ADS-B信号数据判断识别的第二实施例，即在第一实施例的基础上，再增加对待识别飞行器的当前高度的判断条件，由于其他类型的飞行器的高度与民航客机的高度不同，其他类型的飞行器的可上升高度可能要比民航客机的可上升高度要高，所以，当待识别飞行器的当前高度超过一定阈值时，就认为待识别飞行器存在其为异常航班飞行器的可能性。因此，第二实施例如下：
进一步，步骤S910还包括：
S911、若U0位于目标航班轨迹上，则获取待识别飞行器的当前高度W1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0处的目标高度W2；
S912、若|W1-W2|＞W0，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，W0为预设的航班高度差阈值。
将待识别飞行器的当前高度与目标高度做差值，如果其超过了航班高度差阈值，则认为待识别飞行器的当前飞行高度存在异常，不属于民航客机的飞行高度范围，则将其标记为异常航班飞行器，否则，可以认为待识别飞行器为正常的民航客机，不存在异常。目标高度可以根据当前民航飞行器的飞行高度范围而定。
在第二实施例的基础上，再增加对待识别飞行器的平均飞行速度的判断条件，以形成本申请的第三实施例，由于其他类型的飞行器的飞行速度可能比民航客机的飞行速度快，所以，将在一段时间内的平均飞行速度选为判断因素，对通过第二实施例的待识别飞行器继续判断，因此，第三实施例如下：
进一步，步骤S912还包括：
S913、若|W1-W2|≤W0，则获取待识别飞行器在t0时间内的平均飞行速度Y1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标平均飞行速度Y2；
S914、若|Y1-Y2|＞Y0，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Y0为预设的航班速度差阈值。
将待识别飞行器在t0时间内的平均飞行速度与目标平均飞行速度做差值，如果其大于航班速度差阈值，则认为待识别飞行器的当前飞行速度存在异常，不属于民航客机的飞行速度范围，则将其标记为异常航班飞行器，否则，可以认为待识别飞行器为正常的民航客机，不存在异常。航班速度差阈值可以根据当前民航飞行器的速度范围而定。
在第三实施例的基础上，再增加对待识别飞行器的飞行升降高度的判断条件，以形成本申请的第四实施例，飞行升降高度即在一段时间内飞行器的最高飞行位置和最低飞行位置的差值，也称为升降率，是衡量飞行器在短时间的骤降或骤升的因素。由于其他类型的飞行器的飞行升降高度可能比民航客机的飞行升降高度大，所以，将在一段时间内的飞行升降高度选为判断因素，对通过第三实施例的待识别飞行器继续判断，因此，第四实施例如下：
进一步，步骤S914还包括：
S915、若|Y1-Y2|≤Y0，则获取待识别飞行器在t0时间内的飞行升降高度Z1和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标升降高度Z2；其中，Z1=Z11-Z12；Z2=Z21-Z22；Z11为待识别飞行器在t0时间内的最大飞行高度，Z12为待识别飞行器在t0时间内的最小飞行高度，Z21为ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最大飞行高度，Z22为ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最小飞行高度；
S916、若|Z1-Z2|≤Z0，则将待识别飞行器标记为正常航班飞行器；否则，将待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Z0为预设的航班飞行升降率阈值。
将待识别飞行器在t0时间内的飞行升降高度与目标升降高度做差值，如果其大于航班飞行升降率阈值，则认为待识别飞行器的飞行升降高度存在异常，不属于民航客机的飞行升降高度范围，则将其标记为异常航班飞行器，否则，认为待识别飞行器为正常的民航客机，不存在异常，将待识别飞行器标记为正常航班飞行器。航班飞行升降率阈值可以根据当前民航飞行器的飞行升降高度范围而定。
此外，对待识别飞行器进行类型判断的因素还有航班号、目标出发地理位置、目标到达地理位置、目标出发开始时间、目标到达终止时间、飞行途中是否存在盘旋等，目标出发地理位置可以为待识别飞行器的起飞机场，目标到达地理位置可以为待识别飞行器的落地机场，目标出发开始时间可以为待识别飞行器的起飞时间，目标到达终止时间可以为待识别飞行器的落地时间，将其与历史航班信息进行一一比对，若全对比相同，则说明待识别飞行器为正常航班飞行器，否则，表示为异常航班飞行器。
进一步，若待识别飞行器与历史航班信息的对比不同，则飞行器识别系统还可连接民航官网，来获取此ADS-B信号数据对应的实时航班信息，若待识别飞行器与实时航班信息也对应不上，则说明其为异常航班飞行器，通过多种因素对待识别飞行器的ADS-B信号数据进行判断，可以提高判断精度。
进一步，若目标数据收发源发生网络连接中断或其他数据传输中断问题，在一段时间内未发送ADS-B信号数据，为确保地基数据的实时接收处理，就需要对其进行连接处理，故提出本申请的第五实施例，如下：
S601、若在t3时间内，未接收到目标数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据，则将综合权重仅小于目标数据收发源的地基数据收发源确定为目标数据收发源，并返回步骤S600；其中，t3＜t0。
S602、若目标数据收发源不为MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源，则执行步骤S603；
S603、当接收到MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据时，返回步骤S500。
若在一段时间内，飞行器识别系统未接收到目标数据收发源的ADS-B信号数据，则认为目标数据收发源发生了数据传输中断，但为了实时对待识别飞行器的ADS-B信号数据处理，则将综合权重排名第二的地基数据收发源确定为目标数据收发源，通过对此地基数据收发源发送的ADS-B信号数据进行处理，来对待识别飞行器进行类型判断，以确保飞行器识别系统接收到的ADS-B信号数据为连续的数据，当综合权重第一的地基数据收发源重新与飞行器识别系统构成数据连接时，再将其确定为目标数据收发源，以确保地基数据的质量最优。
本发明根据综合权重的大小，对定位轨道卫星进行排列，将综合权重最大的定位轨道卫星确定为目标轨道卫星，当飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用星机时，则优先考虑目标轨道卫星接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了多个卫星的数据重合问题，提高了星机数据的精准度，再根据每个地基数据收发源的综合权重，来对地基数据收发源进行排列，综合权重最大的地基数据收发源即目标数据收发源，若飞行器识别系统用于判断飞行器类别的目标ADS-B信号数据确定选用地基时，则优先考虑目标数据收发源接收到的ADS-B信号数据，有效的解决了地基数据来源的数据重合问题，提高了地基数据的精准度。再将获取的目标ADS-B信号数据与ADS-B信号列表进行比对，对比待识别飞行器的当前位置和ADS-B信号列表中与目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的目标航班轨迹，若不位于目标航班轨迹上，则将待识别飞行器标记为异常航班飞行器，以确保待识别飞行器的类型判断的精确。
本发明的实施例还提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质，该存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现方法实施例中一种方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述实施例提供的方法。
本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和前述的非瞬时性计算机可读存储介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，应用于飞行器识别系统，所述飞行器识别系统通信连接有n个定位轨道卫星和f个地基数据收发源，每个所述地基数据收发源均与同一地载数据收发装置组通信连接，所述地载数据收发装置组中包括p个地载数据收发装置，所述定位轨道卫星和所述地载数据收发装置均用于实时接收飞行器发送的ADS-B信号数据；每个所述地载数据收发装置将接收到的ADS-B信号数据通过与其通信连接的地基数据收发源发送至所述飞行器识别系统中；
所述基于多星定位的目标飞行器识别方法，包括如下步骤：
S100、获取每一所述定位轨道卫星的综合权重，得到第一综合权重集Q=(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)；其中，i=1,2,...,n；Qi为第i个定位轨道卫星的综合权重；
S200、将MAX(Q1,Q2,...,Qi,...,Qn)对应的定位轨道卫星确定为目标轨道卫星；其中，MAX()为预设的最大值确定函数；
S300、获取所述目标轨道卫星与待识别飞行器之间的距离L0；
S400、获取每一所述地基数据收发源的综合权重，得到第二综合权重集R=(R1,R2,...,Re,...,Rf)；其中，e=1,2,...,f；Re为第e个地基数据收发源的综合权重；
S500、将MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源确定为目标数据收发源；
S600、获取与所述目标数据收发源通信连接的每一所述地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离，得到第一间隔距离集L=(L1,L2,...,Lk,...,Lp)；其中，k=1,2,...,p；Lk为所述目标数据收发源通信连接的第k个地载数据收发装置与待识别飞行器之间的距离；
S700、将MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)对应的地载数据收发装置确定为目标数据收发装置；其中，MIN()为预设的最小值确定函数；
S800、若L0≤MIN(L1,L2,...,Lk,...,Lp)，则获取所述目标轨道卫星接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；否则，获取所述目标数据收发装置接收到的待识别飞行器发送的目标ADS-B信号数据；
S900、若目标ADS-B信号数据存在于预设的ADS-B信号列表中，则获取所述待识别飞行器的当前位置U0和所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的目标航班轨迹，并执行步骤S910；
S910、若U0不位于所述目标航班轨迹上，则将所述待识别飞行器标记为异常航班飞行器。
2.根据权利要求1所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，每一所述定位轨道卫星的综合权重，通过以下方法确定：
S110、获取每一所述定位轨道卫星与所述待识别飞行器的当前位置之间的距离，得到第二间隔距离集G=(G1,G2,...,Gi,...,Gn)；其中，Gi为第i个定位轨道卫星与所述待识别飞行器的当前位置之间的距离；
S120、获取每一所述定位轨道卫星的数据收发延时，得到数据收发延时集S=(S1,S2,...,Si,...,Sn)；Si=t1i-t2i；其中，Si为第i个定位轨道卫星的数据收发延时，t1i为第i个定位轨道卫星发送ADS-B信号数据至所述飞行器识别系统的时间；t2i为第i个定位轨道卫星接收到所述待识别飞行器发送的ADS-B信号数据的时间；
S130、获取在地球球面坐标系中，每一所述定位轨道卫星的星下点与所述待识别飞行器的坐标投影点之间的距离，得到第三间隔距离集H=(H1,H2,...,Hi,...,Hn)；其中，Hi为第i个定位轨道卫星的星下点与所述待识别飞行器的坐标投影点之间的距离；
S140、获取在t0时间内，每一所述定位轨道卫星接收到所述待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第一数据密度集D=(D1,D2,...,Di,...,Dn)；其中，Di为第i个定位轨道卫星接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；其中，t0为预设的数据获取时间范围；
S150、确定第i个定位轨道卫星的综合权重Qi=(Gi*V1)+(Si*V2)+(Hi*V3)+(Di*V4)；其中，V1、V2、V3、V4为预设的权重系数。
3.根据权利要求2所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，每一所述地基数据收发源的综合权重，通过以下方法确定：
S410、获取在t0时间内，每一所述地基数据收发源接收到所述待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量，得到第二数据密度集F=(F1,F2,...,Fe,...,Ff)；其中，Fe为第e个地基数据收发源接收到待识别飞行器的ADS-B信号数据的数量；
S420、获取每一所述地基数据收发源的数据精准系数，得到精准系数集E=(E1,E2,...,Ee,...,Ef)；Ee=I1e/I2e；其中，Ee为第e个地基数据收发源的数据精准系数；I1e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的准确数量；I2e为第e个地基数据收发源接收到的历史ADS-B信号数据的总数量；
S430、确定第e个地基数据收发源的综合权重Re=(Fe*V5)+(Ee*V6)；其中，V5、V6为预设的权重系数。
4.根据权利要求3所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，所述步骤S600之后，所述基于多星定位的目标飞行器识别方法还包括：
S601、若在t3时间内，未接收到所述目标数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据，则将综合权重仅小于所述目标数据收发源的地基数据收发源确定为目标数据收发源，并返回步骤S600；其中，t3＜t0。
5.根据权利要求4所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，所述步骤S601之后，所述基于多星定位的目标飞行器识别方法还包括：
S602、若所述目标数据收发源不为MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源，则执行步骤S603；
S603、当接收到MAX(R1,R2,...,Re,...,Rf)对应的地基数据收发源发送的待识别飞行器的ADS-B信号数据时，返回步骤S500。
6.根据权利要求1所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，所述步骤S910还包括：
S911、若U0位于所述目标航班轨迹上，则获取所述待识别飞行器的当前高度W1和所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0处的目标高度W2；
S912、若|W1-W2|＞W0，则将所述待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，W0为预设的航班高度差阈值。
7.根据权利要求6所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，所述步骤S912还包括：
S913、若|W1-W2|≤W0，则获取所述待识别飞行器在t0时间内的平均飞行速度Y1和所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标平均飞行速度Y2；
S914、若|Y1-Y2|＞Y0，则将所述待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Y0为预设的航班速度差阈值。
8.根据权利要求7所述的基于多星定位的目标飞行器识别方法，其特征在于，所述步骤S914还包括：
S915、若|Y1-Y2|≤Y0，则获取所述待识别飞行器在t0时间内的飞行升降高度Z1和所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的目标升降高度Z2；其中，Z1=Z11-Z12；Z2=Z21-Z22；Z11为所述待识别飞行器在t0时间内的最大飞行高度，Z12为所述待识别飞行器在t0时间内的最小飞行高度，Z21为所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最大飞行高度，Z22为所述ADS-B信号列表中与所述目标ADS-B信号数据相同的ADS-B信号数据对应的航班在U0位置处的t0时间内的最小飞行高度；
S916、若|Z1-Z2|≤Z0，则将所述待识别飞行器标记为正常航班飞行器；否则，将所述待识别飞行器标记为异常航班飞行器；其中，Z0为预设的航班飞行升降率阈值。
9.一种非瞬时性计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，其特征在于，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-8中任意一项的所述基于多星定位的目标飞行器识别方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和权利要求9中所述的非瞬时性计算机可读存储介质。
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