采用陣列信號技術的ADS-B系統抗干擾研究*

李武旭 李君惠 李 宏

（四川九洲空管科技有限責任公司 綿陽 621000）

1 引言

廣播式自動相關監視（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，ADS-B）是一種基于衛星定位技術和空地數據鏈技術的飛機航行監視系統。在實際運行環境中，系統面對復雜的電磁環境，常會遭遇一些威脅，例如：欺騙干擾，轉發式欺騙干擾，信號交織［1］，ADS-B系統采用全向天線或大角度定向天線接收，當空域飛行繁忙時，信號時域交織越發嚴重［2］。

通過對ADS-B技術的特點的分析，可以得到ADS-B系統的缺陷以及針對這些缺陷的攻擊手段，見表1。

表1 ADS-B系統的安全性缺陷

根據ADS-B系統存在的缺陷，ADS-B系統面臨的威脅形式可以概括為交織干擾和欺騙攻擊兩大類型。

1）交織干擾

由于ADS-B與空管A/C/S模式應答信號共用1090MHz工作頻段，采用相同的ASK調制方式，但工作方式不同（ADS-B自動廣播方式，而空管A/C/S模式為詢問應答方式）。因此，這些信號在空間傳輸過程中，容易受到多徑效應影響或與同頻信號發生碰撞，產生交織干擾。由于工作信道的容量有限，隨著飛行器數量的增加，空間中ADS-B信號以及空管A/C/S模式應答信號的密度也會相應增大，則這些信號發生碰撞的概率也會增大［9，12］。

ADS-B解碼算法是基于幅度信息來提取數據［16］。在這種解碼機制下，當干擾信號與被干擾目標信號強度差距較大（大于3dB）時，能夠在一定程度上解交織并正確解碼報文；如果干擾信號與目標信號強度差距較小（小于3dB）時，解碼算法將會產生大量的低置信度數據位，超出糾錯算法能力，導致解碼失敗［1］。

2）欺騙攻擊

利用ADS-B干擾源產生符合協議規定格式的ADS-B報文，廣播虛假的位置信息。……