[發明專利]一種用于空中交通管制的ADS-B攻擊檢測方法

有效

• 申請號: 202210154703.4
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114240933B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 岳猛;鄭瀚
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G08G5/00;G06N3/04;G06V10/74;G06V10/82;G06V10/80;G06T7/11;G06T7/90;G06V10/26
• 代理公司: 天津心知意達知識產權代理事務所(普通合伙) 12260
• 代理人: 楊正律

本發明提供了一種用于空中交通管制的ADS?B攻擊檢測方法，包括數據采集與處理、建立圖像集、建立GAN?LSTM預測模型、輸出預測圖像、NCC相似度值評估以及圖像標注。本發明公開的一種用于空中交通管制的ADS?B攻擊檢測方法在ADS?B數據的基礎上，結合飛行計劃數據，構建空域圖像流，利用搭建的GAN?LSTM模型預測圖像，并通過NCC相似度值進行可疑圖像識別標注，篩選出異常目標，具有數據處理速度快、符合ATC的運行規則以及檢測結果輸出直觀清晰的特點。

技術領域

本發明屬于數據攻擊檢測領域，尤其是涉及一種用于空中交通管制的ADS-B攻擊檢測方法。

背景技術

ADS-B系統在設計之初就缺乏網絡安全方面的考慮，伴隨著空地兩端ADS-B系統的大量部署和組網融合使用，ADS-B協議的開放性給飛行安全帶來了嚴峻的網絡安全威脅。實驗證明，攻擊者可利用ADS-B協議的安全漏洞實施篡改、重放、拒絕服務等攻擊，嚴重影響了信息的機密性、數據的完整性和系統的可用性，更嚴重的是攻擊者可以通過攻擊ADS-B系統影響飛機駕駛系統或地面管制系統，擾亂駕駛員或管制員的正常工作，降低飛行效率和安全性。

在現有技術條件下，Yogesh Anil Nijsure等人提出了一種多源定位技術，通過AOA、TDOA和FDOA特征來實現混合地理定位機制，提供精確的飛機地理位置估計，賦予當前基于ADS-B的地理定位框架顯著彈性，可抵御基于ADS-B的網絡攻擊。Nirnimesh Ghose等人提出了一種基于物理層的信號驗證方法，該方法利用ADS-B傳輸的射頻屬性來驗證飛機的速度和位置，識別篩選出異常現象。Thabet Kacem等人提出了一種可擴展ADS-B協議的解決方案，開發了一個基于密鑰哈希消息驗證碼的安全元數據加密模塊，該方案適用于空對地和空對空場景的密鑰交換機制，通過加強ADS-B消息的真實性和完整性來解決ADS-B系統安全性低的問題。

但現有的ADS-B數據攻擊檢測方法，通常存在著以下問題：一是ADS-B數據以及飛行計劃數據具有大規模海量數據特點，現有的ADS-B攻擊檢測方法存在著處理速度慢，準確度低的問題；二是現有的ADS-B攻擊檢測方法違背ATC的運行規則，有效攻擊缺乏嚴格驗證分析；三是現有的ADS-B攻擊檢測方法，檢測結果輸出不直觀清晰，不方便相關人員及時關注處理。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種用于空中交通管制的ADS-B攻擊檢測方法，在ADS-B數據的基礎上，結合飛行計劃數據，構建空域圖像流，利用搭建的GAN-LSTM模型預測圖像，并通過NCC相似度值進行可疑圖像識別標注，篩選出異常目標，具有數據處理速度快、符合ATC的運行規則以及檢測結果輸出直觀清晰的特點。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種用于空中交通管制的ADS-B攻擊檢測方法，包括：