1 民航航空器适航审定技术重点实验室
2 安全科学与工程学院, 天津 300000
广播式自动相关监视(ADS-B)协议公开、无认证措施等特点, 使其易受消息修改攻击。首先,分析了攻击者攻击意图与攻击路径选择的关联性;然后, 为了应对通过1090ES链路、机载网络等实施的消息修改攻击, 提出了经特征处理的TriLSTM-SVDD模型进行欺骗数据检测。仿真结果表明, TriLSTM模型预测误差显著小于LSTM模型, TriLSTM-SVDD模型则以98.9%的准确率识别出0.01°的纬度值偏差、0.02°的经度值偏差和50 m的高度值偏差。
广播式自动相关监视(ADS-B) 异常检测 航迹预测 飞机防撞 Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) anomaly detection trajectory prediction aircraft collision avoidance
针对椭圆轨道红外监视系统图像畸变大,基于图像配准进行目标轨迹确认误差大的问题,提出基于视轴矢量序列的目标确认分析方法; 建立了目标视轴矢量序列的状态转移模型和观测模型,利用 GM-PHD(Gaussian mixture probability hypothesis density)滤波器对目标视轴矢量进行滤波实现目标确认分析; 针对在目标状态未知条件下, GM-PHD滤波器易于丢失新目标的问题,采用反馈滤波方式对 GM-PHD滤波器进行改进设计。仿真结果验证了基于视轴矢量序列进行目标轨迹确认分析的有效性以及改进 GM-PHD滤波器对新目标状态估计的时效性。
目标轨迹确认 视轴矢量序列 天基红外监视系统 GM-PHD滤波器 随机有限集 target confirmation, LOS vector sequence, space-in
中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室, 天津 300000
广播式自动相关监视(ADS-B)是下一代空管系统的重要组成部分, 由于该技术采用单向广播的方式, 其数据本身的可信性与可靠性缺乏有效验证手段。对ADS-B不同TYPE值的数据进行统计, 通过计算空中位置数据形成的航迹曲率, 并构建时间窗约束下的置信数据集合, 对ADS-B空中位置数据进行异常检测和分类, 分析异常数据与TYPE值的关系。实验结果表明, 该方法可以快速、准确地识别空中位置数据中的各种异常数据, 统计结果显示ADS-B空中位置数据中平均每100条中约有1.59条存在异常。
广播式自动相关监视 航迹曲率 异常数据 时间窗 统计分析 ADS-B track curvature abnormal data time window statistical analysis
哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
近年来,很多高质量的数据集支撑了深度学习在计算机视觉、语音和自然语言处理领域的快速发展。但在电磁信号识别领域仍缺乏高质量的数据集,为促进深度学习在电磁信号识别中的应用,本文基于广播式自动相关监视(ADS-B)建立了一个大规模的真实电磁信号数据集。首先设计了一个自动数据收集和标注系统,在开放和真实的场景中自动捕获ADS-B电磁信号。通过对ADS-B信号进行数据清理和排序,建立高质量的ADS-B信号数据集;其次,对使用数据集的深度学习模型的性能进行深入研究,在不同信噪比、采样率、样本数目下对模型进行综合评估。该数据集给相关研究者提供了有价值的研究基准。
信号识别 电磁信号数据集 广播式自动相关监视 深度学习 signal recognition radio signal dataset Automatic Dependent Surveillance-Broadcast(ADS-B) deep learning 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 29
北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094
受到距离和观测条件等因素的影响,地基设施对高轨空间目标的观测能力有限,但天基观测设施可以有效突破地基设施的观测局限,从而提高对高轨空间目标的观测效率和精度。基于此,结合当前天基测量技术的现状,研究基于天基光学测角的高轨空间目标轨道确定方法,包括初始轨道确定方法和轨道改进方法。针对观测量类型对轨道确定结果的影响,推导直接利用天基观测角度的轨道改进方法,以及基于天基观测方向矢量的轨道改进方法。利用仿真数据和实测数据对两种改进方法进行比较。研究结果表明,基于天基观测方向矢量解算得到的高轨目标轨道精度相对较高,可为我国空间态势感知体系的建设提供有益借鉴。
测量 空间目标 轨道确定 天基光学 空间监视 空间态势感知 光学学报
2021, 41(19): 1912002
海军航空大学航空作战勤务学院, 山东 烟台 264001
中线监视系统可以为着舰指挥官(LSO)提供下滑道偏差的辅助决策, 针对普通机场陆基着舰训练(FCLP)中线监视系统使用问题, 在分析LSO中线监视辅助决策原理基础上, 提出了移动部署、偏置安装的方法, 通过建立下滑道指示十字线模型解决了偏置中线高精度测量及指示问题, 设计了系统架构并进行了仿真分析。结果表明: 设计的系统能够为LSO提供飞机航迹与理想下滑道的偏差, 下滑道指示及指示精度均符合要求, 并具有部署灵活、成本经济和使用方便的特点。
着舰指挥官 陆基着舰训练 中线监视 辅助决策 landing signal officer field carrier landing practice centerline monitoring assistant decision making
利用多波束激光进行航天地形测绘是当前的研究热点之一,激光指向确定是其中的核心环节,一般采用激光参考相机(LRC)记录,LRC的视轴监视功能和性能是确保激光指向确定精度的关键。首先,提出一种基于高稳定中央棱镜的LRC视轴监视测量方法,并给出了计算算法。其次,搭建实验验证系统,利用Hexpod转台和光电自准直仪对算法正确性进行了校验,结果表明,所提算法得到的测量结果与光电自准直仪结果一致,误差小于0.2″。进一步地,测量得到LRC视轴绕X轴和Y轴的热漂移分别达到0.3″和1.4″。最后,评估了不同环境下的视轴监视精度,结果表明,在真空环境下,视轴监视精度达到0.02″(1倍标准偏差),满足LRC视轴在轨监视的实际应用要求;相比于真空条件,大气隔振条件下的误差扩大了2~4倍,大气非隔振条件下的误差扩大了10~15倍。
测量 空间测量 激光参考相机 视轴监视 激光光斑质心 光学学报
2021, 41(15): 1512003
1 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150001
2 中国民航大学空中交通管理学院,天津 300300
针对低成本、高性能的广播式自动相关监视 (ADS-B)系统的设计需求,研究了 ADS-B信号接收技术。基于软件无线电技术,设计了基于 1090ES模式的ADS-B信号软件接收机;利用廉价的软件无线电平台 (RTL-SDR)及Matlab,对设计进行了验证,实现对民航航班 ADS-B信号的实际接收。相对于传统的 ADS-B接收机,结构简单,灵活性高,提高了开发效率。
广播式自动相关监视 软件无线电平台 (RTL-SDR) 软件无线电 Automatic Dependent Surveillance-Broadcast RTL-Software DefinedRadio software defined radio 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 38