本文關(guān)鍵詞：基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙技術(shù)研究

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【摘要】：隨著廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)技術(shù)在全球不斷推廣,ADS-B系統(tǒng)已成為一種重要的新監(jiān)視手段,但是其開放共享的特點(diǎn)使得其面臨易被人為攻擊和虛假欺騙等安全性問題。本文在總結(jié)對(duì)比國內(nèi)外針對(duì)ADS-B安全問題研究成果的基礎(chǔ)上,提出一種基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)完好性信息與ADS-B報(bào)文完好性特征屬性進(jìn)行一致性比對(duì)的自主式防欺騙方法,通過對(duì)ADS-B監(jiān)視信息的完好性進(jìn)行確認(rèn),有效解決ADS-B系統(tǒng)易被人為惡意虛假欺騙這一緊迫問題。首先對(duì)ADS-B的系統(tǒng)組成和工作原理進(jìn)行了介紹。根據(jù)航空無線電技術(shù)委員會(huì)(RTCA)DO-260/A/B文件對(duì)1090MHz S模式擴(kuò)展電文標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)文數(shù)據(jù)項(xiàng)及其組成序列的規(guī)定,利用MTLAB軟件完成對(duì)ADS-B報(bào)文的解析、虛假報(bào)文的生成以及對(duì)ADS-B報(bào)文完好性特征參數(shù)導(dǎo)航不確定度種類(NUC)值的提取。NUC的值與GNSS接收機(jī)輸出的完好性信息參數(shù)水平保護(hù)級(jí)(HPL)相關(guān)。接著深入分析研究了包括接收機(jī)自主完好性監(jiān)視(RAIM)、高級(jí)接收機(jī)自主完好性監(jiān)視(ARAIM)和陸基增強(qiáng)系統(tǒng)(GBAS)在內(nèi)的完好性增強(qiáng)算法的機(jī)理,并通過MATLAB仿真計(jì)算得到HPL的值。最后設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)了基于GNSS完好性信息與ADS-B報(bào)文完好性特征進(jìn)行一致性比對(duì)的ADS-B自主式防欺騙算法。通過對(duì)真假混合報(bào)文解析,獲得時(shí)間、位置和報(bào)文完好性特征參數(shù)NUC的值,再根據(jù)時(shí)間和位置信息利用完好性增強(qiáng)算法仿真計(jì)算得到預(yù)測(cè)完好性信息參數(shù)HPL的值,將預(yù)測(cè)的HPL值與NUC的值進(jìn)行一致性比對(duì),判別ADS-B電子欺騙。仿真結(jié)果表明,該ADS-B自主式防欺騙方法能有效防止不含完好性信息或完好性信息與飛機(jī)位置不關(guān)聯(lián)的虛假報(bào)文的惡意欺騙。
【關(guān)鍵詞】：廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視 GNSS RAIM ARAIM GBAS HPL NUC 自主式防欺騙
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V355.1;TN967.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)和工作內(nèi)容14-16
• 第二章 ADS-B報(bào)文完好性特征屬性參數(shù)檢測(cè)與提取16-30
• 2.1 ADS-B系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-19
• 2.1.1 ADS-B工作原理16-17
• 2.1.2 ADS-B系統(tǒng)組成17
• 2.1.3 ADS-B數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)17-19
• 2.2 基于 1090ES數(shù)據(jù)鏈的ADS-B報(bào)文19-21
• 2.2.1 ADS-B消息結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2.2 ADS-B消息內(nèi)容20-21
• 2.3 基于 1090ES數(shù)據(jù)鏈的ADS-B報(bào)文解析21-26
• 2.3.1 位置信息CPR解碼算法22-23
• 2.3.2 NUC解碼23-24
• 2.3.3 高度信息解碼24
• 2.3.4 時(shí)間信息提取24
• 2.3.5 基于MATLAB的ADS-B報(bào)文解析實(shí)例24-26
• 2.4 基于MATLAB模擬生成ADS-B虛假報(bào)文26-29
• 2.4.1 位置信息CPR編碼算法26-27
• 2.4.2 NUC編碼27
• 2.4.3 高度信息編碼27
• 2.4.4 添加時(shí)間信息27
• 2.4.5 利用MATLAB產(chǎn)生虛假報(bào)文實(shí)例27-29
• 2.5 總結(jié)29-30
• 第三章 GNSS完好性增強(qiáng)技術(shù)30-55
• 3.1 GNSS完好性增強(qiáng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展30-31
• 3.2 接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè)31-39
• 3.2.1 RAIM的算法31-33
• 3.2.2 RAIM的算法可用性判斷33-35
• 3.2.3 基于MATLAB的RAIM算法可用性仿真35-39
• 3.3 高級(jí)接收機(jī)自主完好性監(jiān)視39-47
• 3.3.1 ARAIM的導(dǎo)航需求39-41
• 3.3.2 ARAIM用戶算法41-43
• 3.3.3 基于MHSS算法的ARAIM可用性仿真43-47
• 3.4 陸基增強(qiáng)系統(tǒng)47-54
• 3.4.1 GBAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理47-48
• 3.4.2 GBAS誤差模型48-49
• 3.4.3 GBAS完好性監(jiān)視49-50
• 3.4.4 GBAS保護(hù)級(jí)仿真計(jì)算50-54
• 3.5 總結(jié)54-55
• 第四章 ADS-B自主式防欺騙的實(shí)現(xiàn)55-67
• 4.1 FAA SAPT簡(jiǎn)介55-56
• 4.2 ADS-B自主式防欺騙算法總體設(shè)計(jì)56-58
• 4.3 基于RAIM算法計(jì)算完好性信息參數(shù)的防欺騙算法仿真實(shí)現(xiàn)58-63
• 4.4 基于ARAIM算法計(jì)算完好性信息參數(shù)的防欺騙算法仿真實(shí)現(xiàn)63-66
• 4.5 總結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文73

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙玉濱;GNSS的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J];電力系統(tǒng)通信;2001年08期

2 ;精準(zhǔn)時(shí)代,聚焦新一代GNSS集成應(yīng)用[J];數(shù)字通信世界;2007年05期

3 衣洪波;修洪玉;;淺談連續(xù)運(yùn)行全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的應(yīng)用和建設(shè)[J];黑龍江交通科技;2008年01期

4 張雙成;王利;黃觀文;;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS最新進(jìn)展及帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J];工程勘察;2010年08期

5 王韜;;全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)在民航中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力;2010年12期

6 馮曉;;淺析GNSS技術(shù)在隧道貫通測(cè)量中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2012年22期

7 田靈燕;;天寶公司推出新一代GNSS測(cè)繪解決方案[J];中國水利;2012年21期

8 李強(qiáng);劉廣軍;劉旭東;;靶場(chǎng)GNSS增強(qiáng)、監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)想[J];飛行器測(cè)控學(xué)報(bào);2013年06期

9 常強(qiáng);侯洪濤;曾祥輝;李群;王維平;;GNSS合作定位研究綜述[J];宇航學(xué)報(bào);2014年01期

10 席歡;張永紅;;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)市場(chǎng)報(bào)告[J];衛(wèi)星應(yīng)用;2014年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張慧君;李孝輝;;GNSS系統(tǒng)時(shí)間偏差及其監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)[A];2009全國時(shí)間頻率學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

2 ;Supporting capability analysis of present spectrum management resources to GNSS IDM in China[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S01北斗/GNSS導(dǎo)航應(yīng)用[C];2012年

3 朱旭;;全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)在空中交通管理中的應(yīng)用進(jìn)展[A];中國通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2009年

4 董紹武;;GNSS時(shí)間系統(tǒng)及其互操作[A];2009全國虛擬儀器大會(huì)論文集（二）[C];2009年

5 孫曉波;李冶天;;多模GNSS高精度授時(shí)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第四卷）[C];2010年

6 胡曉;高偉;李本玉;;GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與思考[A];《測(cè)繪通報(bào)》測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

7 高井祥;閆文林;王堅(jiān);;礦山變形災(zāi)害GNSS現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[A];《測(cè)繪通報(bào)》測(cè)繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

8 馬利華;韓延本;;全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)概述[A];中國地球物理學(xué)會(huì)第二十三屆年會(huì)論文集[C];2007年

9 ;A study of ionospheric scintillation effects on Differential GNSS[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S08衛(wèi)星導(dǎo)航模型與方法[C];2012年

10 甄衛(wèi)民;韓超;杜黎明;陳麗;;我國GNSS開放服務(wù)中的干擾檢測(cè)與減緩計(jì)劃[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S01北斗/GNSS導(dǎo)航應(yīng)用[C];2012年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王娜;我GNSS技術(shù)打破國外壟斷[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

2 陶渝;重慶建成國土資源GNSS網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)[N];中國測(cè)繪報(bào);2011年

3 記者 謝必如　特約記者 白文起 通訊員 陶渝;重慶建成國土資源GNSS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[N];中國國土資源報(bào);2011年

4 王巖;包頭用GNSS管理市政布局[N];中國建設(shè)報(bào);2010年

5 甘勃;“天眼”邁進(jìn)GNSS時(shí)代[N];大眾科技報(bào);2007年

6 王立彬;中國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),奪下千萬美元大單[N];新華每日電訊;2007年

7 通訊員 彭祥榮;“陸態(tài)網(wǎng)”民勤GNSS基準(zhǔn)站投入試運(yùn)行[N];中國氣象報(bào);2010年

8 記者 裴蕾;測(cè)繪氣象共建GNSS基準(zhǔn)站[N];四川日?qǐng)?bào);2010年

9 王雅麗;實(shí)施國際化戰(zhàn)略[N];中國測(cè)繪報(bào);2010年

10 記者 張敏霞　通訊員 王存林;陸態(tài)網(wǎng)沱沱河GNSS基準(zhǔn)站建成并試運(yùn)行[N];格爾木日?qǐng)?bào);2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江鵬;地基GNSS探測(cè)2D/3D大氣水汽分布技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 徐韶光;利用GNSS獲取動(dòng)態(tài)可降水量的理論與方法研究[D];西南交通大學(xué);2014年

3 李磊;基于GNSS的電離層總電子含量的預(yù)測(cè)與應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2015年

4 陳良;機(jī)載GNSS/SINS組合精密導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

5 郭瑤;慣性輔助的高動(dòng)態(tài)GNSS基帶信號(hào)跟蹤技術(shù)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 張亮;地面復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)三維測(cè)量精度改善方法研究[D];武漢大學(xué);2015年

7 甘雨;GNSS/INS組合系統(tǒng)模型精化及載波相位定位測(cè)姿[D];解放軍信息工程大學(xué);2015年

8 李俊毅;GNSS動(dòng)態(tài)相對(duì)定位算法研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

9 任燁;多場(chǎng)景下的GNSS完好性監(jiān)測(cè)方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院(國家授時(shí)中心);2016年

10 陳華;基于原始觀測(cè)值的GNSS統(tǒng)一快速精密數(shù)據(jù)處理方法[D];武漢大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉成;GNSS-R應(yīng)用于測(cè)量表層土壤濕度及軟件設(shè)計(jì)[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

2 高榮祥;基于GNSS信號(hào)的無源雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 陳聞亞;基于Internet的GNSS高精度位置服務(wù)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

4 楊晨云鸝;GNSS在地震矩反演中的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 張U，

本文編號(hào)：675698