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

  更多相關(guān)文章： 廣播式自動相關(guān)監(jiān)視 GNSS RAIM ARAIM GBAS HPL NUC 自主式防欺騙

【摘要】：隨著廣播式自動相關(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)對比國內(nèi)外針對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報文完好性特征屬性進(jìn)行一致性比對的自主式防欺騙方法,通過對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(RTCA)DO-260/A/B文件對1090MHz S模式擴(kuò)展電文標(biāo)準(zhǔn)、報文數(shù)據(jù)項(xiàng)及其組成序列的規(guī)定,利用MTLAB軟件完成對ADS-B報文的解析、虛假報文的生成以及對ADS-B報文完好性特征參數(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(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報文完好性特征進(jìn)行一致性比對的ADS-B自主式防欺騙算法。通過對真假混合報文解析,獲得時間、位置和報文完好性特征參數(shù)NUC的值,再根據(jù)時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)測完好性信息參數(shù)HPL的值,將預(yù)測的HPL值與NUC的值進(jìn)行一致性比對,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)的虛假報文的惡意欺騙。
【關(guān)鍵詞】：廣播式自動相關(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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報文完好性特征屬性參數(shù)檢測與提取16-30
• 2.1 ADS-B系統(tǒng)簡介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 時間信息提取24
• 2.3.5 基于MATLAB的ADS-B報文解析實(shí)例24-26
• 2.4 基于MATLAB模擬生成ADS-B虛假報文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 添加時間信息27
• 2.4.5 利用MATLAB產(chǎn)生虛假報文實(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

【相似文獻(xiàn)】

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