基于gnss完好性信息的ads-b自主式防欺騙方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于GNSS完好性信息的ADS?B自主式防欺騙方法。該方法基于GNSS完好性信息，以達(dá)到對(duì)ADS?B發(fā)射機(jī)主動(dòng)發(fā)送的ADS?B空中位置報(bào)文的真假識(shí)別。本方法首先利用RAIM算法預(yù)測(cè)飛機(jī)位置處的HPL值，進(jìn)而可以得到飛機(jī)位置處的預(yù)測(cè)NUC值，最后將該預(yù)測(cè)的NUC值與經(jīng)ADS?B空中位置報(bào)文解析而得到的NUC值進(jìn)行一致性判決，對(duì)接收到的ADS?B空中位置報(bào)文的真?zhèn)涡赃M(jìn)行鑒別。本發(fā)明方法可以在不增加任何ADS?B接收機(jī)硬件的情況下，高效、快速地判定ADS?B空中位置報(bào)文的真假，并可以作為一個(gè)獨(dú)立的抗欺騙式干擾模塊嵌入普通的ADS?B接收機(jī)之中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于全球衛(wèi)星導(dǎo)航和信息安全交叉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GNSS完 好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法。 技術(shù)背景
[0002] ADS-B系統(tǒng)即廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)，由多地面站和機(jī)載系統(tǒng)構(gòu)成，以網(wǎng)狀、多 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式完成數(shù)據(jù)雙向通信，主要用于實(shí)施地對(duì)空和空對(duì)空監(jiān)視。裝備有ADS-B系統(tǒng)的 飛機(jī)可通過(guò)數(shù)據(jù)鏈廣播其自身的精確位置和其它數(shù)據(jù)(如速度、高度及飛機(jī)是否轉(zhuǎn)彎、爬升 或下降等KADS-B接收機(jī)與空管系統(tǒng)、其它飛機(jī)的機(jī)載ADS-B系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，在空地都能提 供精確、實(shí)時(shí)的監(jiān)視信息。
[0003] ADS-B系統(tǒng)綜合利用了衛(wèi)星導(dǎo)航和數(shù)據(jù)鏈通信等技術(shù)，提供了一種全新、高效的空 中交通監(jiān)視手段。因 ADS-B系統(tǒng)具有高精度監(jiān)視數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)更新率快、信息豐富、完整性強(qiáng)及 成本低、便于維護(hù)等特點(diǎn)，在世界各國(guó)航空運(yùn)輸系統(tǒng)中，特別是空中交通管制中將會(huì)得到廣 泛應(yīng)用。ICA0將其定為未來(lái)主要監(jiān)視技術(shù)，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局甚至將其作為新一代空中 交通系統(tǒng)的骨干技術(shù)。我國(guó)軍航早在"十一五"期間就制定了實(shí)施ADS-B系統(tǒng)(包括機(jī)載、地 面設(shè)備）的規(guī)劃，并在低空空域管理工程中得到了成功應(yīng)用；中國(guó)民用航空局于2012年公布 了《中國(guó)民用航空ADS-B實(shí)施規(guī)劃》，為ADS-B系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用提供行動(dòng)指南，推動(dòng)了 ADS-B系 統(tǒng)在我國(guó)航空運(yùn)輸領(lǐng)域的全面發(fā)展和應(yīng)用，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)民航事業(yè)持續(xù)安全與科學(xué)發(fā)展。
[0004] 但是隨著ADS-B系統(tǒng)在全球不斷建設(shè)推廣，在航空運(yùn)輸領(lǐng)域取得顯著技術(shù)與社會(huì) 效益的同時(shí)，ADS-B系統(tǒng)自身所具有的一些技術(shù)應(yīng)用弱點(diǎn)，以及所面臨的人為攻擊、虛假欺 騙等安全性問(wèn)題也逐步顯露出來(lái)，從而引起了全球特別是歐美等空管發(fā)達(dá)國(guó)家及組織的高 度關(guān)注和重視。
[0005] ADS-B系統(tǒng)開(kāi)放式的自主監(jiān)視架構(gòu)必然面臨不可忽視的安全性挑戰(zhàn)：該系統(tǒng)易被 人為攻擊，若ADS-B系統(tǒng)向周?chē)徑娘w機(jī)和地面站發(fā)送虛假的位置等信息，則會(huì)造成飛行 秩序的混亂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成飛行沖突而釀成悲劇。綜合考慮，ADS-B系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)可能產(chǎn)生的 人為入侵和惡意欺騙主要存在如下幾種情形：
[0006] (1)人為干擾欺騙:ADS-B系統(tǒng)的低成本使得許多所謂的"無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者"能較為方 便地搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的ADS-B發(fā)射/接收(0UT/IN)設(shè)備，這樣在軍民航空中交通管制中心的監(jiān) 視屏幕上可隨意制造出數(shù)個(gè)虛假的飛機(jī)位置信息。
[0007] (2)恐怖襲擊威脅:恐怖敵對(duì)分子有可能利用修改后的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，或經(jīng)由數(shù)據(jù) 鏈制造虛假的ADS-B位置數(shù)據(jù)，從而引發(fā)錯(cuò)誤的飛行器位置廣播。
[0008] (3)ADS-B數(shù)據(jù)濫用威脅:透明開(kāi)放的ADS-B數(shù)據(jù)可能被敵對(duì)分子利用，非法跟蹤、 定位及確認(rèn)某一飛機(jī)(如VIP專(zhuān)機(jī)、某航空公司班機(jī)、企業(yè)公務(wù)機(jī)等），可獲取該架飛機(jī)所關(guān) 聯(lián)的政治、商業(yè)、個(gè)人意圖等重要信息，并據(jù)此對(duì)該航空器實(shí)施某種實(shí)質(zhì)性的威脅。
[0009] (4) ADS-B數(shù)據(jù)的延遲、錯(cuò)誤或失效威脅:攻擊者可能對(duì)某一特定區(qū)域施加無(wú)線(xiàn)干 擾，從而導(dǎo)致ADS-B系統(tǒng)服務(wù)以及衛(wèi)星導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)的失效或偏差。
[0010] (5)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS面臨的如信號(hào)干擾、電子欺騙等脆弱性威脅：由于ADS-B系統(tǒng)主要依賴(lài)GNSS對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，但本身并不能確定位置信息的真實(shí)性和完整性，所以 GNSS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完好性問(wèn)題也是影響ADS-B監(jiān)視數(shù)據(jù)安全質(zhì)量的一個(gè)重要因素。ADS-B系統(tǒng) 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)源過(guò)于依賴(lài)GNSS，假如GNSS系統(tǒng)給出的定位信息有誤或失效，ADS-B系統(tǒng)則無(wú)法 辨別，因此會(huì)造成系統(tǒng)不能正常工作。
[0011] 綜上所述，要實(shí)現(xiàn)ADS-B系統(tǒng)的全面推廣應(yīng)用，就必須解決ADS-B系統(tǒng)易被人為攻 擊和虛假欺騙的安全漏洞。通過(guò)對(duì)ADS-B系統(tǒng)的信息實(shí)施安全性、一致性的檢測(cè)，盡快研究、 探索并建立一套有效的ADS-B自主防欺騙檢測(cè)機(jī)制和方法，解決ADS-B系統(tǒng)易被人為惡意侵 入和虛假欺騙這一緊迫、重大的安全應(yīng)用難題已迫在眉睫。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于GNSS完好性信息的ADS-B自 主式防欺騙方法。
[0013]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方 法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：
[0014] 1)利用ADS-B接收機(jī)接收由機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的ADS-B空中位置報(bào)文，然后對(duì)該 ADS-B空中位置報(bào)文進(jìn)行解析，得到ADS-B空中位置報(bào)文的接收時(shí)間、以及包括經(jīng)度、煒度和 高度在內(nèi)的飛機(jī)位置信息和完好性特征屬性參數(shù)NUC值；
[0015] 2)利用從步驟1)中獲得的飛機(jī)位置信息以及GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，基于GPS接收機(jī)自 主完好性監(jiān)視RA頂算法，預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間和位置信息處的用于表示飛機(jī) 定位精度和質(zhì)量的HPL值；
[0016] 3)根據(jù)RTCA D0-260標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的HPL值取值范圍與完好性特征屬性參數(shù)NUC值之 間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將上述步驟2)預(yù)測(cè)得到的HPL值轉(zhuǎn)化為解析的飛機(jī)位置處的預(yù)測(cè)完好性特 征屬性參數(shù)NUC值；
[0017] 4)判斷上述步驟3)中獲得的預(yù)測(cè)完好性特征屬性參數(shù)NUC值與步驟1)中經(jīng)ADS-B 空中位置報(bào)文解析而得到的完好性特征屬性參數(shù)NUC值是否相等，如果相等，則判斷步驟1) 中接收到的ADS-B空中位置報(bào)文為真實(shí)報(bào)文，如果不相等，則判斷該ADS-B空中位置報(bào)文為 虛假報(bào)文。
[0018] 在步驟2)中，所述的利用從步驟1)中獲得的飛機(jī)位置信息以及GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)， 基于GPS接收機(jī)自主完好性監(jiān)視RA頂，預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間和位置信息處的用 于表示飛機(jī)定位精度和質(zhì)量的HPL值的方法是:利用RA頂算法中的HPL判斷法來(lái)計(jì)算HPL，具 體計(jì)算方法如下：
[0019] 設(shè)GPS的偽距觀測(cè)模型為：
[0020] y =Gx+e
[0021] 式中，y是n階偽距觀測(cè)值與估計(jì)用戶(hù)位置偽距值的差，n為可見(jiàn)星數(shù)目；G是nX4階 系數(shù)矩陣;x是4階待求用戶(hù)信息參數(shù);￡是11階觀測(cè)噪聲；
[0022]首先，每顆衛(wèi)星都有相應(yīng)的特征斜率Slope，它是觀測(cè)矩陣G的相關(guān)函數(shù)；
[0024] 式中，A=(GTG)-V;
[0025] 接著，計(jì)算臨界偏差/A/m = :，&與給定漏警率Pmd相關(guān)，通過(guò)下列等式獲得：
[0026] Pr(SSE/a^ .
[0027] 式中，#)表示x2分布的密度函數(shù)，那么HPL值計(jì)算公式為：
[0028] HPL - Siope^ x 0im = Sl〇pema% x ：〇
[0029]本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法，針對(duì)主動(dòng)發(fā)送 ADS-B空中位置報(bào)文的ADS-B發(fā)射機(jī)，解析該ADS-B空中位置報(bào)文獲得飛機(jī)的位置信息，并利 用RAIM算法預(yù)測(cè)飛機(jī)位置處的HPL值，進(jìn)而可以得到飛機(jī)位置處的預(yù)測(cè)NUC值，最后將該預(yù) 測(cè)的NUC值與經(jīng)ADS-B空中位置報(bào)文解析而得到的NUC值進(jìn)行一致性判決，對(duì)接收到的ADS-B 空中位置報(bào)文的真?zhèn)涡赃M(jìn)行鑒別。本發(fā)明方法可以在不增加任何ADS-B接收機(jī)硬件的情況 下，高效、快速地判定ADS-B空中位置報(bào)文的真假，并可以作為一個(gè)獨(dú)立的抗欺騙式干擾模 塊嵌入普通的ADS-B接收機(jī)之中。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明中所有解析飛機(jī)位置三維散點(diǎn)圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法流程圖。
[0032]具體實(shí)施方法
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式 防欺騙方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0034]如圖2所示，本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法包括按 順序進(jìn)行的下列步驟：
[0035] 1)利用ADS-B接收機(jī)接收由機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的ADS-B空中位置報(bào)文，然后對(duì)該 ADS-B空中位置報(bào)文進(jìn)行解析，得到ADS-B空中位置報(bào)文的接收時(shí)間、包括經(jīng)度、煒度和高度 在內(nèi)的飛機(jī)位置信息以及完好性特征屬性參數(shù)NUC值；
[0036]機(jī)載設(shè)備發(fā)送的ADS-B空中位置報(bào)文中并不包含報(bào)文生成發(fā)送的時(shí)間信息，但 ADS-B接收機(jī)在接收到該報(bào)文時(shí)，會(huì)根據(jù)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間給報(bào)文加上一個(gè)時(shí)間戳，直 接在報(bào)文的最前端加上相應(yīng)的世界協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)到達(dá)時(shí)間信息。
[0037] 2)利用從步驟1)中獲得的飛機(jī)位置信息以及GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，基于GPS接收機(jī)自 主完好性監(jiān)視RA頂算法，預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間和位置信息處的用于表示飛機(jī) 定位精度和質(zhì)量的HPL值；
[0038] 方法是利用RAIM算法中的HPL判斷法來(lái)計(jì)算HPL，具體計(jì)算方法如下：
[0039] 設(shè)GPS的偽距觀測(cè)模型為：
[0040] y =Gx+e
[0041] 式中，y是n階偽距觀測(cè)值與估計(jì)用戶(hù)位置偽距值的差，n為可見(jiàn)星數(shù)目；G是nX4階 系數(shù)矩陣;x是4階待求用戶(hù)信息參數(shù);￡是11階觀測(cè)噪聲；
[0042]首先，每顆衛(wèi)星都有相應(yīng)的特征斜率Slope，它是觀測(cè)矩陣G的相關(guān)函數(shù)；
[0044]式中，A=(GTG)-V;
[0045]在位置誤差一定的情況下，衛(wèi)星的斜率越大對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量越小，衛(wèi)星也越難 檢測(cè)。
[0046] 接著，計(jì)算臨界偏差|^ias_= Ao與給定漏警率Pmd相關(guān)，通過(guò)下列等式獲得：
[0047] ?v(SSE!c^<r) = l fr ^Jx)dx=Phi
[0048] 式中，表示x2分布的密度函數(shù)，那么HPL值計(jì)算公式為：
[0049] IIPL - SIopemis x ohias - Slopcm ^ x a-J/.,, 〇
[0050] 3)根據(jù)RTCA D0-260標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的HPL值取值范圍與完好性特征屬性參數(shù)NUC值之 間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將上述步驟2)預(yù)測(cè)得到的HPL值轉(zhuǎn)化為解析的飛機(jī)位置處的預(yù)測(cè)完好性特 征屬性參數(shù)NUC值；
[0051] 4)判斷上述步驟3)中獲得的預(yù)測(cè)完好性特征屬性參數(shù)NUC值與步驟1)中經(jīng)ADS-B 空中位置報(bào)文解析而得到的完好性特征屬性參數(shù)NUC值是否相等，如果相等，則判斷步驟1) 中接收到的ADS-B空中位置報(bào)文為真實(shí)報(bào)文，如果不相等，則判斷該ADS-B空中位置報(bào)文為 虛假報(bào)文。
[0052]本發(fā)明提供的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法的效果可以通過(guò)以 下仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。
[0053]本發(fā)明采用SBS-3系列ADS-B接收機(jī)，以XXXX大學(xué)北院為接收點(diǎn)，接收某機(jī)場(chǎng)空域 機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的ADS-B空中位置報(bào)文，時(shí)間從2015年5月18日6時(shí)51分18秒至2015年5 月18日8時(shí)50分54秒之間，近兩個(gè)小時(shí)共計(jì)接收到11853條ADS-B空中位置報(bào)文，并以十六進(jìn) 制格式保存為dat格式的文件，為便于仿真實(shí)驗(yàn)先轉(zhuǎn)化存放在excel表格中。
[0054]然后對(duì)包含ADS-B空中位置報(bào)文和二次雷達(dá)數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，篩選得出 只帶有時(shí)間和ME消息字段的ADS-B空中位置報(bào)文。根據(jù)1090ES數(shù)據(jù)鏈報(bào)文的結(jié)構(gòu)和組成，通 過(guò)解析篩選得到所有ADS-B空中位置報(bào)文，以及發(fā)送ADS-B空中位置報(bào)文的所有飛機(jī)的身份 識(shí)別號(hào)。選取其中接收到ADS-B空中位置報(bào)文比較多的飛機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，本次仿真實(shí)驗(yàn)選 取的飛機(jī)ID為"8D780D33"，通過(guò)篩選得到總計(jì)279條該架飛機(jī)的ADS-B空中位置報(bào)文。
[0055] 通過(guò)MATLAB仿真生成飛機(jī)ID為"8D780D33"的虛假ADS-B空中位置報(bào)文。這里生成 的虛假報(bào)文可以人為設(shè)定ADS-B空中位置報(bào)文的經(jīng)煒度和時(shí)間信息，高度值和完好性特征 屬性參數(shù)NUC值則采用選取隨機(jī)數(shù)的方式。輸入相應(yīng)的仿真參數(shù)，可模擬得到飛機(jī)ID為 "8D780D33"的500條虛假ADS-B空中位置報(bào)文。
[0056]接著將上述處理的飛機(jī)ID為"8D780D33"的真實(shí)ADS-B空中位置報(bào)文與模擬生成的 虛假ADS-B空中位置報(bào)文相混合，得到飛機(jī)ID為"8D780D33"的ADS-B空中位置報(bào)文庫(kù)，合計(jì) 779條ADS-B空中位置報(bào)文。同時(shí)加載GPS星座衛(wèi)星歷書(shū)文件，得到所有衛(wèi)星的開(kāi)普勒軌道參 數(shù)。
[0057]最后對(duì)所有的ADS-B空中位置報(bào)文進(jìn)行解析，得到對(duì)應(yīng)的報(bào)文到達(dá)時(shí)間、位置信息 (經(jīng)度、煒度和高度)和完好性特征屬性參數(shù)NUC，所有飛機(jī)位置數(shù)據(jù)三維散點(diǎn)圖如圖1所示。 根據(jù)ADS-B空中位置報(bào)文到達(dá)時(shí)間和位置信息，利用RA頂預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間 和位置信息處的HPL值，再根據(jù)RTCA D0-260標(biāo)準(zhǔn)將預(yù)測(cè)的HPL值轉(zhuǎn)化為預(yù)測(cè)的NUC值，并將 預(yù)測(cè)NUC值與對(duì)應(yīng)報(bào)文解析得到的NUC值做一致性比對(duì)，如果一致則判斷接收到的ADS-B空 中位置報(bào)文為真報(bào)文，如果不一致則判斷為虛假欺騙報(bào)文。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的誤 警率為〇。
[0058]為了更充分驗(yàn)證本發(fā)明方法的準(zhǔn)確性，本發(fā)明人分別對(duì)接收到的10架飛機(jī)的3372 條原始真實(shí)ADS-B空中位置報(bào)文信息進(jìn)行解析，并用本發(fā)明方法進(jìn)行真假ADS-B報(bào)文的判 另IJ。結(jié)果顯示，從接收到的3372條原始報(bào)文中解析得到了 578個(gè)位置信息，通過(guò)本發(fā)明方法， 判定原始報(bào)文中有一個(gè)位置信息為虛假欺騙信息，那么得到該方法的誤警率為1/578 = 0.173%〇
[0059]然后模擬生成5000條虛假的ADS-B空中位置報(bào)文，對(duì)生成的虛假報(bào)文進(jìn)行解析得 出2500條虛假位置信息，并利用本發(fā)明的方法進(jìn)行ADS-B真假報(bào)文的判別，結(jié)果判定出其中 2499條虛假信息，得到該仿真方法的誤警率為1/2500 = 0.04%。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明 的方法可以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ADS-B空中位 置報(bào)文的惡意欺騙。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法，其特征在于:所述的方法包括 按順序進(jìn)行的下列步驟： 1) 利用ADS-B接收機(jī)接收由機(jī)載ADS-B設(shè)備發(fā)送的ADS-B空中位置報(bào)文，然后對(duì)該ADS-B 空中位置報(bào)文進(jìn)行解析，得至UADS-B空中位置報(bào)文的接收時(shí)間、包括經(jīng)度、煒度和高度在內(nèi) 的飛機(jī)位置信息以及完好性特征屬性參數(shù)NUC值； 2) 利用從步驟1)中獲得的飛機(jī)位置信息以及GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，基于GPS接收機(jī)自主完 好性監(jiān)視RAIM算法，預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間和位置信息處的用于表示飛機(jī)定位 精度和質(zhì)量的HPL值； 3) 根據(jù)RTCA D0-260標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的HPL值取值范圍與完好性特征屬性參數(shù)NUC值之間的 對(duì)應(yīng)關(guān)系，將上述步驟2)預(yù)測(cè)得到的HPL值轉(zhuǎn)化為解析的飛機(jī)位置處的預(yù)測(cè)完好性特征屬 性參數(shù)NUC值； 4) 判斷上述步驟3)中獲得的預(yù)測(cè)完好性特征屬性參數(shù)NUC值與步驟1)中經(jīng)ADS-B空中 位置報(bào)文解析而得到的完好性特征屬性參數(shù)NUC值是否相等，如果相等，則判斷步驟1)中接 收到的ADS-B空中位置報(bào)文為真實(shí)報(bào)文，如果不相等，則判斷該ADS-B空中位置報(bào)文為虛假 報(bào)文。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺騙方法，其特征在 于:在步驟2)中，所述的利用從步驟1)中獲得的飛機(jī)位置信息以及GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，基于 GPS接收機(jī)自主完好性監(jiān)視RA頂，預(yù)測(cè)出ADS-B空中位置報(bào)文中時(shí)間和位置信息處的用于表 示飛機(jī)定位精度和質(zhì)量的HPL值的方法是:利用RA頂算法中的HPL判斷法來(lái)計(jì)算HPL，具體計(jì) 算方法如下： 設(shè)GPS的偽距觀測(cè)模型為： y = Gx+e 式中，y是η階偽距觀測(cè)值與估計(jì)用戶(hù)位置偽距值的差，η為可見(jiàn)星數(shù)目；G是η X 4階系數(shù) 矩陣;X是4階待求用戶(hù)信息參數(shù);ε是η階觀測(cè)噪聲； 首先，每顆衛(wèi)星都有相應(yīng)的特征斜率Slope，它是觀測(cè)矩陣G的相關(guān)函數(shù)；式中，A = (GTG) -W，S = I -G (GTG) -W;，λ〇與給定漏警率Pmd相關(guān)，通過(guò)下列等式獲得：式中，/々(,,-以)（x)表示X2分布的密度函數(shù)，那么HPL值計(jì)算公式為：
【文檔編號(hào)】G01S19/21GK105929416SQ201610231106
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】倪育德, 呂宗平, 陳君, 劉瑞華
【申請(qǐng)人】中國(guó)民航大學(xué)