[发明专利]用于验证ADS-B消息的系统和方法

说明书

用于验证ADS‑B消息的系统和方法。本文中公开的信息提出了用于验证飞行器从其ADS‑B范围内的飞行器接收的ADS‑B消息的新装置和处理。此外，本公开增强了当前自动相关监测‑广播(ADS‑B)IN监测系统。所提供的系统是机载系统，被设计成使有ADS‑B IN能力的飞行器能够验证借助ADS‑B从其ADS‑B范围内的其余飞行器接收的信息。系统性能是基于多点定位(MLAT)的原理。该系统执行多点定位计算，以确定接收到的ADS‑B消息是否真实。所提供的系统依赖于基于一系列请求和响应的通信协议来交换处理中涉及的飞行器执行多点定位计算所需的信息。

技术领域

当前的系统和方法涉及飞行器之间的信息安全传输领域。详细地，当前的系统和处理提供了对抗ADS-B(自动相关监视-广播)欺骗的可读工具。因此，本文中描述的系统和方法提供了欺骗检测。

背景技术

自动相关监视广播系统(ADS-B)是航空飞行器的监视源。ADS-B系统在没有任何安全措施(比如，认证或加密)的情况下广播信息。因此，攻击方容易再现提供伪飞行器位置、飞行器速率、飞行器ID或任何其他ADS-B数据的伪ADS-B消息(“欺骗”)。

在美国专利申请No.20120041620A1中提供了一种解决方案，该解决方案公开了可如何基于来自TCAS系统(交通警报和防撞系统)和来自ADS-B系统的参数来计算入侵者方位。因此，所提供的解决方案取决于TCAS系统的天线发射和接收的信号的精确性。因此，所提供的解决方案取决于信号反射或阻塞。

本公开提供了克服以上提到的缺陷的解决方案。

发明内容

示例性实施方式的第一方面是提供一种用于验证ADS-B消息的系统。飞行器连续从围绕该飞行器飞行的飞行器接收ADS-B消息。因此，必须提供一种用于验证ADS-B消息的系统。因此，本公开提供了一种用于验证设置有包括S模式应答器的自动相关监测-广播系统“ADS-B”的飞行器的ADS-B消息的系统。本公开的所述系统包括：

·接收器模块，其被配置为解调并且解码从S模式应答器接收的信号，其中，所述接收器模块确定接收到的消息的类型，然后从各种消息提取信息并且进行解析；所述消息是ADS-B消息、请求消息或响应消息；

·处理器模块，其被配置为处理所述接收器模块提取并且解析的信息，其中，所述处理器模块计算：所提供的信息是否足以执行遥测计算；如果足以执行遥测计算，则所述处理器模块被进一步配置为执行遥测计算并且将所述遥测计算与ADS-B消息中包含的飞行器的位置进行比较，如果这二者匹配，则所述ADS-B消息是真实的ADS-B消息；或者，另选地，发送请求消息、响应消息、或二者；

·发送器模块，其被配置为将所述请求消息和所述响应消息格式化，以将所述请求消息和所述响应消息发送到所述S模式应答器。

在一个实施方式中，所述接收器模块包括：ADS-B检测器、请求检测器和响应检测器。所述ADS-B检测器被配置为识别ADS-B消息。所述请求检测器被配置为识别请求消息。最终，所述响应检测器被配置为识别响应消息。

在一个或更多个实施方式中，所述处理器模块包括表、大脑和时钟。所述表由用于存储将提供到所述大脑的信息的存储器组成。所述时钟根据全球导航卫星系统(GNSS)提供所述系统的时间基准。所述大脑可包括处理器，所述处理器被配置为：i)将ADS-B消息中包含的信息存储在所述表中。所述信息至少是：飞行器ID；针对所述飞行器ID的飞行器位置；以及针对所述飞行器ID的到达时间；ii)执行遥测计算；iii)将所述遥测计算的结果与所述ADS-B消息中包含的飞行器位置进行比较；以及iv)确定何时发送所述请求消息和所述响应消息。

在一个或更多个实施方式中，所述发送器模块包括：用于分别将所述请求消息和所述响应消息格式化的请求发送器和响应发送器。