本文關(guān)鍵詞：ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)導(dǎo)航技術(shù)是國際民航組織(International Civil Aviation Organization,ICAO)確定的未來主要民航導(dǎo)航技術(shù)之一。在現(xiàn)有的ADS-B工作架構(gòu)中,1090 ES(1090MHz Extended Squitter)數(shù)據(jù)鏈工作架構(gòu)是現(xiàn)階段ICAO唯一推薦的S模式ADS-B工作架構(gòu)的一種,也是應(yīng)用最廣泛的ADS-B工作架構(gòu)。ADS-B技術(shù)自身的設(shè)計缺陷以及現(xiàn)有ADS-B安全技術(shù)的局限性導(dǎo)致ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)很容易被虛假目標(biāo)欺騙干擾。因此,對ADS-B導(dǎo)航的抗欺騙性干擾技術(shù)的研究,在理論意義和實用價值方面都具有重要的意義。本文針對ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng),基于1090 ES數(shù)據(jù)鏈工作架構(gòu),使用陣列信號處理方法,進行ADS-B導(dǎo)航的抗欺騙性干擾技術(shù)研究。本文的主要工作和貢獻有:(1)提出一種基于陣列信號處理的ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾方法。該方法能夠獨立的在空對地、地對空以及空對空的ADS-B通信過程中完成對ADS-B欺騙性干擾的抗干擾。(2)根據(jù)飛機運動狀態(tài)卡爾曼濾波估計值和飛機飛行計劃,使用飛機運動狀態(tài)一致性驗證方法,對飛機幾何位置一致性和飛行意圖一致性進行驗證。該方法能夠判斷飛機運動狀態(tài)是否滿足RNP(Required Navigation Performance)要求,從而區(qū)分出虛假的運動狀態(tài)以及真實的運動狀態(tài)。(3)提出基于陣列虛擬平移的循環(huán)平穩(wěn)信號DOA(Direction Of Arrival)估計方法。該方法使用均勻圓陣的虛擬陣列平移解決相干信號的DOA估計問題,使用ADS-B信號的循環(huán)平穩(wěn)特性提高DOA估計精度。(4)根據(jù)ADS-B信號DOA估計值和飛機運動狀態(tài)一致性驗證結(jié)果,使用飛機ADS-B信號來波方向一致性驗證方法,對ADS-B信號的來波方向一致性進行驗證。該方法能夠判斷其是否滿足ADS-B信號的來波方向一致性要求,從而區(qū)分出期望的ADS-B信號來波方向以及ADS-B欺騙性干擾信號來波方向。(5)根據(jù)ADS-B信號來波方向一致性驗證結(jié)果,使用基于虛擬陣列平移的LCMV(Linearly Constrained Minimum Variance)波束形成方法,對ADS-B來波信號進行空域濾波。該方法能夠保證期望的ADS-B信號無失真的通過空域濾波器,并能同時抑制ADS-B欺騙性干擾信號,實現(xiàn)ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾。
【關(guān)鍵詞】：ADS-B 抗欺騙性干擾 卡爾曼濾波 DOA估計 波束形成
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN972.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究工作的背景與意義10-12
• 1.1.1 ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)簡介10-11
• 1.1.2 ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與局限性12-14
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 當(dāng)前研究局限性13-14
• 1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新14-15
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)17-26
• 2.1 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)17
• 2.2 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B消息17-22
• 2.2.1 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B消息結(jié)構(gòu)17-20
• 2.2.2 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B消息分類20-22
• 2.3 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B信號特性22-25
• 2.3.1 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B信號循環(huán)平穩(wěn)特性22-24
• 2.3.2 1090 ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B信號相關(guān)性24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 飛機運動狀態(tài)一致性驗證26-45
• 3.1 飛機運動模型26-30
• 3.1.1 勻加速運動模型27-28
• 3.1.2 轉(zhuǎn)彎速率已知的運動模型28-30
• 3.2 ADS-B導(dǎo)航系統(tǒng)運動狀態(tài)濾波處理30
• 3.3 飛機狀態(tài)一致性驗證30-34
• 3.3.1 飛機幾何位置一致性驗證31-32
• 3.3.2 飛機飛行意圖一致性驗證32-34
• 3.4 仿真驗證34-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 飛機ADS-B信號來波方向一致性驗證45-60
• 4.1 均勻圓陣接收信號模型45-48
• 4.2 均勻圓陣現(xiàn)有DOA估計方法48-52
• 4.2.1 基于陣列虛擬平移的DOA估計48-50
• 4.2.2 基于循環(huán)平穩(wěn)特性的DOA估計50-52
• 4.3 基于陣列虛擬平移的循環(huán)平穩(wěn)信號的DOA估計52-54
• 4.4 ADS-B信號來波方向一致性驗證54-55
• 4.5 仿真驗證55-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第五章 ADS-B欺騙性干擾空域濾波60-77
• 5.1 均勻圓陣LCMV波束形成器60-66
• 5.1.1 均勻圓陣方向圖60-61
• 5.1.2 LCMV波束形成器61-65
• 5.1.3 均勻圓陣LCMV波束形成65-66
• 5.2 基于陣列虛擬平移的LCMV波束形成66-68
• 5.3 仿真驗證68-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 第六章 ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾系統(tǒng)仿真驗證77-87
• 6.1 ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾方法步驟77
• 6.2 仿真驗證77-86
• 6.2.1 飛機運動狀態(tài)一致性仿真驗證78-83
• 6.2.2 飛機ADS-B信號來波方向一致性仿真驗證83-85
• 6.2.3 ADS-B欺騙性干擾空域濾波仿真驗證85-86
• 6.3 本章小結(jié)86-87
• 第七章 結(jié)論與展望87-88
• 致謝88-89
• 參考文獻89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果93-94

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何桂萍;徐亞軍;;ADS-B數(shù)據(jù)鏈的比較及特性研究[J];中國民航飛行學(xué)院學(xué)報;2010年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 支旭東;ADS-B與SSR監(jiān)視系統(tǒng)對比分析與研究[D];中國民用航空飛行學(xué)院;2012年

2 李忠念;基于信號循環(huán)平穩(wěn)特性的DOA估計[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 李峰;自主水下航行器目標(biāo)跟蹤方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：ADS-B導(dǎo)航抗欺騙性干擾技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：373028