[发明专利]一种多源ADS-B数据异常时标检测方法及系统

说明书

本发明公开的一种多源ADS‑B数据异常时标检测方法，包括：采集ADS‑B地面站站点信息；选取时标样本，将ADS‑B地面站站点ID与首个地面站距离进行解析处理，得到所有ADS‑B地面站时标样本四元组信息；对时标样本四元组信息进行预处理；从处理后的时标样本中选取训练样本建立iTree；每个ADS‑B地面站时标样本遍历每个iTree，计算每个ADS‑B地面站在每个iTree中的层级高度；根据目标异常分数公式计算每个ADS‑B地面站时标样本的目标异常分数；根据目标异常分数判断出时标是否异常。实现在大范围空域内实时动态目标航迹异常时标的检测，可快速、有效识别异常时标数据，提高了异常时标检测的精确度。

技术领域

本发明涉及航空管制技术领域，具体涉及一种多源ADS-B数据异常时标检测方法及系统。

背景技术

ADS-B数据中心系统(ADS-B Data Center以下简称ADC系统)是引接辖区内ADS-B地面站、下级ADS-B数据中心的ADS-B数据，经ADS-B数据解析、融合、验证等处理后为所辖区内的空管部门提供ADS-B实时综合监视信息；针对我国中西部雷达覆盖不全的地区，ADS-B监视技术的应用能解决“看不见”的问题，同时增强了管制运行的可靠性，减少了管制错、忘、漏的风险，提高了ADS-B数据的利用率，提升了空域容量，提高了飞行安全的保障水平。

ADS-B数据信息丰富，且更新频率高，故而对时间的精确性要求较高。影响ADS-B数据中时间的因素主要由两方面：一是全球定位系统(GNSS)无法授时；二是ADS-B地面站授时设备出现故障。在ADS-B实际应用中ADS-B地面站无法接收到时钟源信号时，以本地时钟为时钟源输出ADS-B数据，如此将导致在多重覆盖区域出现ADS-B航迹时标异常的问题，进而影响管制运行。

例如：若A系统引接ADS-B数据，为检测A系统引接的多源ADS-B数据中的异常时标数据，传统方式是A系统引接GNSS系统的授时信号；完成本地校时。由于各ADS-B地面站均是引接了GNSS系统的授时信号，在A系统授时正常的情况下，通过设置授时门限阈值，以A系统本地时钟与各ADS-B地面站报告的CAT021数据中的时标比较，超过设定的门限阈值则认为该ADS-B地面站时标异常，进而做去除异常时标的操作。但出现A系统授时故障，各ADS-B地面站授时正常时，将导致所有ADS-B地面站数据时标检测异常，进而导致无法向后端空管自动化系统提供ADS-B监视信号，严重影响管制运行安全。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种多源ADS-B数据异常时标检测方法及系统，可以快速处理大批量ADS-B动态目标航迹的异常时标检测，检测异常时标的准确度高，提高航迹信息准确性。

第一方面，本发明提供的一种多源ADS-B数据异常时标检测方法，包括：采集ADS-B地面站站点时标信息；

选取时标样本，将ADS-B地面站站点ID与首个地面站距离进行解析处理，得到所有ADS-B地面站时标样本数据四元组信息；

对所述时标样本数据四元组信息进行预处理，去除无效的四元组信息，得到处理后的时标样本数据；

从处理后的时标样本数据中选取训练样本建立iTree；

每个ADS-B地面站时标样本遍历每个iTree，计算每个ADS-B地面站在每个iTree中的层级高度；

根据目标异常分数公式计算每个ADS-B地面站时标样本的目标异常分数；

将目标异常分数与设定阈值进行对比，判断出时标是否异常。

第二方面，本发明提供的一种多源ADS-B数据异常时标检测系统，包括信息采集模块、解析模块、预处理模块和异常时标检测模块，其中，

所述信息采集模块用于采集ADS-B地面站站点时标信息；