基于gnss完好性信息的ads-b自主式防欺骗技术研究

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1、硕士学位论文基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺骗技术研究研究生姓名：陈君导师姓名：倪育德教授2016年4月24日分类号：TN967.5密级：公开UDC：629.7学号：1304051中国民航大学硕士学位论文基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺骗技术研究研究生姓名：陈君导师姓名：倪育德教授申请学位类别：工程硕士专业学位学科专业名称：电子与通信工程所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月24日2016年4月24日ResearchontheAutonomousAnti-spoofingTe

2、chnologyofADS-BbasedonGNSSIntegrityInformationADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaForProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYCHENJunSupervisedbyProf.NIYu-deCollegeofElectronic&InformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinaApril2016基于GN

3、SS完好性信息的ADS-B自主式防欺骗技术研究本文得到了以下项目资助：国家空管委基金项目(GKG201410004)中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标巧和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使一用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如八Ｉ研究生签名；咕著－日期：／

4、中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档文的复印件和电子文档，可采用一论文被查阁和借阅，致，允许的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权中国民航可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部大学研巧生部办理。＇（日期：；剧币签名．—研究生签名：相｛姊心，見摘要随着广播式自动相关监视（ADS-B）技术在全球不断推广，ADS-B系统已成为一种重要的新监视

5、手段，但是其开放共享的特点使得其面临易被人为攻击和虚假欺骗等安全性问题。本文在总结对比国内外针对ADS-B安全问题研究成果的基础上，提出一种基于全球导航卫星系统（GNSS）完好性信息与ADS-B报文完好性特征属性进行一致性比对的自主式防欺骗方法，通过对ADS-B监视信息的完好性进行确认，有效解决ADS-B系统易被人为恶意虚假欺骗这一紧迫问题。首先对ADS-B的系统组成和工作原理进行了介绍。根据航空无线电技术委员会（RTCA）DO-260/A/B文件对1090MHzS模式扩展电文标准、报文数据项及其组成序列的规定，利用M

6、TLAB软件完成对ADS-B报文的解析、虚假报文的生成以及对ADS-B报文完好性特征参数导航不确定度种类（NUC）值的提取。NUC的值与GNSS接收机输出的完好性信息参数水平保护级（HPL）相关。接着深入分析研究了包括接收机自主完好性监视（RAIM）、高级接收机自主完好性监视（ARAIM）和陆基增强系统（GBAS）在内的完好性增强算法的机理，并通过MATLAB仿真计算得到HPL的值。最后设计并仿真实现了基于GNSS完好性信息与ADS-B报文完好性特征进行一致性比对的ADS-B自主式防欺骗算法。通过对真假混合报文解析，获

7、得时间、位置和报文完好性特征参数NUC的值，再根据时间和位置信息利用完好性增强算法仿真计算得到预测完好性信息参数HPL的值，将预测的HPL值与NUC的值进行一致性比对，判别ADS-B电子欺骗。仿真结果表明，该ADS-B自主式防欺骗方法能有效防止不含完好性信息或完好性信息与飞机位置不关联的虚假报文的恶意欺骗。关键词：广播式自动相关监视；GNSS；RAIM；ARAIM；GBAS；HPL；NUC；自主式防欺骗IAbstractWiththedevelopmentofADS-Btechnologythroughoutthewo

8、rld,theADS-Bsystemhasbecomeavitalmethodofcivilaviationsurveillance,buttheopeningsharingcharacteristicsofADS-Bmakesitiseasytobeattackedandspoofed,viciously.Onthebasiso