CN202770990U - Ads-b抗虚假目标处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种ADS-B抗虚假目标处理系统，包括ADS-B主机、抗虚假目标处理主机、ADS-B 1090 ES 接收天线、BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线、抗虚假目标多扇面测向天线、PC机，是一种空管自动相关监视、抗虚假目标处理主机与抗虚假目标多扇面测向天线的抗虚假目标系统，本实用新型解决了ADS-B信号受无线电爱好者或不法分子发出的虚假信号的排查问题，可以确保民航空管的安全可靠性，同时具有功能扩展性；可以实现无人值守、本地及远程监控。本实用新型严格按照国际民航公约10(ICAO ANNEX10)以及RTCA DO-260B相关规范的要求，并结合中国民航实际应用情况，采用的BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线，采用具有中国自主的北斗(BD2)卫星定位系统，可不受GPS全球定位系统的限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空管飞行目标监视的ADS-B抗虚假目标处理系统，是利用飞行目标发射的1090ES ADS广播信息进行目标监视的装置。
背景技术
ADS(Automatic Dependent Surveillance 自动相关监视)诞生于20世纪信息与经济化的90年代后期，而真正实际使用是在21世纪初，特别是近年ADS设备才开始商用化，是集现代通信、网络和信息技术于一体的多门类高科技新型自动监视系统。
ADS自动相关监视系统利用空中飞行目标上的机载应答机发射的各种RF应答信号(如S模式、1090ES信号等)，进行实时接收处理并获取飞行目标的ID属性代号、空中3D位置数据、飞行速度、航向、国籍等信息，从而完成对飞行目标的监视、定位、跟踪等功能；与雷达监视相比，该系统具有隐蔽性强、精度高、监视数据丰富完整、监视数据更新快等特点，并且成本低、安装方便，可以配合各类雷达(包括一次雷达如搜索雷达以及二次雷达等)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、海洋等无法进行雷达监视的地区。
目前ADS-B自动相关监系统基站均采用美国全球定位系统GPS作为时基定位系统，这就大大受制于美国GPS系统，不利于我国的民航及其他领域的安全，而我公司采用了我国自主的北斗BD2系统作为ADS-B基站的时基定位系统，而且兼容GPS/GLONASS系统，这样既可以使用BD2系统进行ADS-B时基定位，也可以使用GPS系统或GLONASS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。
目前ADS自动相关监视系统基站接收天线采用全向天线，不具备抗虚假信号的判别功能，很容易受无线电爱好者或不法分子发出的ADS-B虚假信号的干扰，不利于我国的民航及其他领域的安全。而我公司使用的ADS-B多扇面测向天线以及抗虚假目标处理主机组成的抗虚假目标排查 系统，大大提高ADS-B系统的安全性、可靠性、可用性等。
本实用新型采用了大规模阵列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 1090ES接收机以及抗虚假目标处理的接收主机、北斗BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位接收机与相应的天线等，充分考虑了电磁兼容设计，如采用具有EMI滤波的电源输入插座、宽电源输入范围并具CE认证的电源模块等，充分保证了设备可靠性、技术先进性等，适应空管使用环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是采用ADS-B抗虚假目标处理系统，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。
本实用新型ADS-B抗虚假目标处理系统包括ADS-B主机、抗虚假目标处理主机、接收BD2/GPS/GLONASS卫星和飞机信号的ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线、BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线、ADS-B1090ES接收机天线和PC机，ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线连接抗虚假目标处理主机，BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线和ADS-B1090ES接收机天线连接ADS-B主机，ADS-B主机分别与抗虚假目标处理主机和PC机相互连接。
本实用新型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(BD2)卫星定位系统，并兼容组合全球卫星定位系统GPS及GLONASS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。
本实用新型具有如下技术特点：
1.ADS-B接收机天线与ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为各自独立使用的两个天线；
2.ADS-B接收机天线为全向天线，ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为定向天线；
3.ADS-B接收机天线为两个全向天线合成，一个为侧重接收近距离的天线，另一个为侧重接收远距离的天线；
4.ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线可以为2～36个扇面的定向天线组合而成。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。
参阅图1，本实用新型包括ADS-B主机1，抗虚假目标处理主机2，抗虚假目标多扇面测向天线3，BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线4，ADS-B 1090ES接收机天线5，PC机6，BD2/GPS/GLONASS卫星7，飞机8。ADS-B主机1和抗虚假目标处理主机2采用19英寸标准上架型机箱。ADS-B主机1和抗虚假目标处理主机2采用适应不同供电环境的宽电源输入，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 1090ES接收机、北斗BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位接收机与相应的三合一天线等，充分考虑了电磁兼容设计，如采用具有EMI滤波的电源输入插座、宽电源输入范围并具CE认证的电源模块等，该BD2/GPS/GLONASS三合一ADS-B基站主要特点是：
1.应用于空中交通管制(ATC)；
2.ADS-B接收机天线与ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为各自独立使用的两个天线；
3.ADS-B接收机天线为全向天线，ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为定向天线；
4.ADS-B接收机天线为两个全向天线合成。一个为侧重接收近距离的天线，另一个为侧重接收远距离的天线。
5.ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线可以为2～36个扇面的定向天线组合而成；
6.采用中国自主的北斗卫星定位系统。
本实用新型主要工作原理为：
1.ADS-B接收基站
1.1双天线实现360度无盲区监视
ADS-B接收站，采用双天线接收ADS-B报文信号。一个采用高增益远 距离接收天线，实现远距离目标接收。另一个天线实现第一个天线的顶空盲区的接收。ADS-B接收机同时处理这两路天线信号。通过对两路信号处理解算，实现360度全方向范围内无盲区监视。
1.2附加虚假目标排查系统，使其具备抗欺骗功能
ADS-B接收基站，附加虚假目标排查系统后，使其具备抗假目标欺骗的功能，提升ADS-B系统的安全性。
ADS-B接收基站和虚假目标排查系统相互独立，ADS-B接收基站可以单独工作，也可以与抗虚假目标系统联合工作。ADS-B单独工作时不具备抗欺骗能力。当与抗虚假目标系统联合工作时，具备抗欺骗能力。
2.ADS-B虚假信号排查
2.1虚假信号排查基本原理
为了实现对虚假信号的排查，通过测向天线测得ADS-B信号的来源方向。当ADS-B GBT接收基站收到ADS-B报文后，可从报文中得出报告的位置信息，从而得出信号的来源方位。将得出的此信号来源方位与测向天线测得的信号来源方位相比较，如果一致可认为此报文为有效信号报文，否则视为虚假信号报文，从而实现对接收基站收到的ADS-B虚假信息信号排查。
2.2信号测向系统
信号测向系统，由多扇面(2个以上的扇面)测向天线及ADS-B虚假目标主机组成。处理板采集接收机的输出，解算出信号的强度，再结合测向天线各扇面的方向图解算出ADS-B报文信号的来源方向。
将解算出的方位与测向系统测得的方位相比较，得出本次报文是否为有效报文。接收机站接收的每一条ADS-B报文都进行上述这样的有效性判断，如果发现虚假信号报文将其删除或打上标记。
2.3融入现有ADS-B接收基站
将所有被判定为有效的目标的目标码和经纬度信息送入ADS-B主机，接收基站收到报文之后判别是否与虚假目标排查系统一致，从而实现对虚假信息的排查。
所用元器件说明：
BD2/GPS/GLONASS三合一接收模块：
GPS/GLONASS信号接收：16通道GPS+GLONASS并行通道信号接收功能。
BD2信号接收：北斗六波束卫星信号全接收功能。
ADS-B接收模块：
接收频率：1090MHz±3MHz；
接收切线灵敏度：优于-89dBm；
动态范围：≥80dB。
BD/GPS/GLONASS三合一接收天线：
GPS：1575.42±1.023MHz；
GLONASS：1598.0625MHz～1609.3125MHz；
北斗二代(B1)：1561±4MHz；
北斗二代(B3)：1268±10MHz。
ADS-B多扇面接收天线：
接收频率：1090MHz±3MHz；
ADS-B抗虚假信号接收模块：
接收频率：1090MHz±3MHz；
接收切线灵敏度：优于-90dBm；
动态范围：≥75dB。
Claims (5)
1.ADS-B抗虚假目标处理系统，其特征在于：包括ADS-B主机(1)、抗虚假目标处理主机(2)、接收BD2/GPS/GLONASS卫星(7)和飞机(8)信号的ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线(3)、BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线(4)、ADS-B1090ES接收机天线(5)和PC机(6)；ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线(3)连接抗虚假目标处理主机(2)，BD2/GPS/GLONASS三合一时基定位天线(4)和ADS-B1090ES接收机天线(5)连接ADS-B主机(1)，ADS-B主机(1)分别与抗虚假目标处理主机(2)和PC机(6)相互连接。
2.如权利要求1所述ADS-B抗虚假目标处理系统，其特征在于：所述ADS-B 1090ES接收机天线与ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为各自独立使用的两个天线。
3.如权利要求1所述ADS-B抗虚假目标处理系统，其特征在于：所述ADS-B接收机天线为全向天线，ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为定向天线。
4.如权利要求1所述ADS-B抗虚假目标处理系统，其特征在于：所述ADS-B1090ES接收机天线为两个全向天线合成，其中一个为侧重接收近距离的天线，另一个为侧重接收远距离的天线。
5.如权利要求1所述ADS-B抗虚假目标处理系统，其特征在于：所述ADS-B抗虚假目标多扇面测向天线为2～36个扇面的定向天线组合而成。
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| CN 201220118005 CN202770990U (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Ads-b抗虚假目标处理系统 |
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2012
- 2012-03-27 CN CN 201220118005 patent/CN202770990U/zh not_active Expired - Lifetime
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