[發明專利]一種基于多源數據融合的飛行目標異常檢測方法

有效

• 申請號: 202110794407.6
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113538974B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 閆科;張奔;田玲;惠孛;鄭旭
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 陳澤斌;李培茂

本發明涉及飛行目標異常檢測領域，其公開了一種基于多源數據融合的飛行目標異常檢測方法，解決現有技術中單獨依靠ADS?B數據的飛行目標異常檢測的方法準確性和可靠性低的問題。該方法包括：基于ADS?B系統獲取飛行目標歷史航跡，對歷史航跡進行聚類，獲得航路數據；將通過雷達得到的飛行目標位置點數據與航路數據進行匹配；根據雷達位置點繪制飛行目標軌跡，并與航路數據進行匹配；將通過雷達得到的飛行目標位置點數據與ADS?B數據進行匹配，并校驗ADS?B數據的真實性，如果真實，則查詢飛行目標的飛行計劃，將ADS?B數據與飛行計劃進行匹配；根據步驟前述獲得的匹配結果，利用預先建立的飛行目標異常檢測模型判斷當前飛行目標是否異常。

技術領域

本發明涉及飛行目標異常檢測領域，具體涉及一種基于多源數據融合的飛行目標異常檢測方法。

背景技術

在航空領域，ADS-B(廣播式自動相關監視系統)采用GPS(全球定位系統)等傳感器獲得飛機的實時位置及其他狀態信息，通過廣播將信息發送至周邊飛機及空中交通管制系統，為航班的安全飛行提供保障。通過對ADS-B數據分析，實時監測飛行目標狀態，可及時發現飛行異常。

然而，受惡劣飛行環境影響，ADS-B數據的可靠性、準確性會降低。同時，ADS-B系統是一種主動廣播模式，飛行目標出于某些原因可能隱藏或謊報ADS-B數據，單獨借助于ADS-B數據進行飛行目標異常檢測，則存在一定隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種基于多源數據融合的飛行目標異常檢測方法，解決現有技術中單獨依靠ADS-B數據的飛行目標異常檢測的方法準確性和可靠性低的問題。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種基于多源數據融合的飛行目標異常檢測方法，包括以下步驟，

步驟A、數據及模型準備：

A1、獲取歷史飛行的真實雷達數據和對應的ADS-B數據；

A2、基于歷史飛行的ADS-B數據獲取歷史飛行航跡，對歷史飛行航跡進行聚類，獲得航路數據；

A3、基于歷史飛行的真實雷達數據和對應的ADS-B數據，建立飛行目標異常檢測模型；

步驟B、飛行目標異常檢測：

B1、通過雷達探測飛行目標的飛行位置，并將雷達得到的飛行目標的位置點數據與航路數據進行匹配，獲得匹配結果X₁；

B2、按設定的數量和/或時間區間提取通過雷達得到的飛行目標的位置點數據；根據雷達得到的飛行目標的各個位置點數據，繪制飛行目標軌跡，并將該飛行目標軌跡與航路數據進行匹配，獲得匹配結果X₂；

B3、根據B2中提取的通過雷達得到的各個位置點數據，與ADS-B數據進行匹配，并通過均值方法獲得匹配結果X₃，根據X₃校驗ADS-B數據的真實性；

B4、若ADS-B數據驗真正常，則查詢并提取飛行目標的飛行計劃，并將ADS-B數據形成的軌跡與飛行計劃所記載的軌跡進行匹配，獲得匹配結果X₄，若ADS-B數據驗真異常，則賦予X₄預設值；綜合X₃和X₄，獲得評分參數Y；

B5、根據步驟B1-B4獲得的匹配結果，利用預先建立的飛行目標異常檢測模型判斷當前飛行目標是否異常。

作為進一步優化，步驟A2包括：

A21、基于ADS-B系統歷史飛行的ADS-B數據獲取歷史的飛行航跡；

A22、對歷史飛行航跡的任意兩條航跡計算其DTW距離，并將其DTW距離進行單位化作為該兩條航跡間的距離結果；