CN108306670A - 用于验证包含在ads-b中的位置信息的方法和ads-b基站 - Google Patents

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Abstract

一种用于验证与目标飞行器的位置相关的信息的方法和基站，所述方法包括下面的步骤：在基站处接收来自目标飞行器的ADS‑B信号，提取包含在ADS‑B信号中的位置信息，检测、接收和解码来自二次监视源的指向目标飞行器的询问信号以及检测和接收由目标飞行器响应于询问信号而发送的回复信号，确定在基站处所接收的询问信号的到达时间和所接收的回复信号的到达时间，基于询问信号的到达时间和位置信息，确定至少一个期望时间窗口，并预期来自目标飞行器的回复信号将被基站接收到，确定在一个期望时间窗口期间是否接收到来自目标飞行器的回复信号，如果在一个期望时间窗口期间来自目标飞行器的回复信号被基站接收到，则增强包含在ADS‑B信号中的位置信息的可信度。

Description

用于验证包含在ADS-B中的位置信息的方法和ADS-B基站
技术领域
本发明涉及一种用于验证包含在俗称为ADS-B的模式S扩展应答信号消息中的位置信息的方法，该信息由目标飞行器周期性广播。此外，本发明涉及适用于接收俗称为ADS-B的模式S扩展应答信号消息的ADS-B基站，ADS-B由目标飞行器周期性广播且包含与目标飞行器的位置相关的位置信息，以及ADS-B基站还适用于验证接收的位置信息。
背景技术
广播式自动相关监视(ADS-B)是这样的监视技术：其中飞行器经由内部导航源确定其位置并周期性广播其位置，使得飞行器能够被跟踪。位置信息可以通过许多手段(诸如全球导航卫星***(GNSS)，例如，导航星GPS(NAVSTAR GPS)(美国)、格洛纳斯(GLONASS)(俄罗斯)、罗盘(COMPASS)(中国)或伽利略(GALILEO)(欧洲))来确定。当然，任何未来的全球卫星导航***(GNSS)也可以用来确定飞行器的位置信息。此外，惯性导航传感器也可以用来确定飞行器的位置信息。位置信息以由飞行器周期性广播的ADS-B信号来发送。该信息可以通过由空中导航服务提供商(ANSP)(例如，德国的德国航空交通管制局(DFS))运营的ADS-B基站来接收，作为二次监视雷达(SSR)的替代品。该信息也可以通过其他飞行器(ADS-B IN)来接收以提供态势感知并允许自分离。
ADS-B是自动的，因为它不需要飞行员或操作员输入来提供ADS-B信号的内容或者来触发ADS-B信号的广播。ADS-B是依赖性的，因为它依赖于来自飞行器导航***的数据。特别地，位置和速度矢量可以从GNSS(全球导航卫星***)、或者从惯性导航传感器或者FMS(飞行管理***)来获得。“监视”指确定飞行器的位置的方法。ADS-B中的“广播”意味着可以接收发送的信号，且任何人都可以利用合适的接收设备获得传送的信号。通用的ADS-B外机载结构包括下面的主要组件：
-GNSS接收器：位置和速度信息，
-大气数据计算机：气压高度，
-具有相关联的控制面板的ADS-B功能的模式S应答器(机组人员来输入飞行ID/模式A)，
-天线(GNSS，模式S)
这些组件也用于其他功能：
-GNSS通常是MMR(在航路中/接近导航，着陆)的一部分，
-模式S应答器用于模式S雷达(监视和通信)和TCAS。
ADS-B是美国下一代空中运输***(NextGen)、符合ICAO(国际民航组织)全球计划行动的印度机场管理局升级计划以及航空***模块升级(ASBU)和单一欧洲天空ATM研究(SESAR)的元件。ADS-B设备目前在澳大利亚领空的部分地区是强制要求的，美国要求到2020年该设备要被配备到一些飞行器以及从2017年开始对于欧洲的一些飞行器强制要求使用该设备。加拿大已经在使用ADS-B来用于空中交通管制。
先前且仍然普遍使用的二次监视雷达(SSR)仅通过确定和评价所发送信号的发送时间和接收时间方案来确定飞行器的位置，即，SSR询问目标，然后等待响应，并且一旦接收到响应就计算目标的范围和方向。未使用信号的内容，或者说至少未使用从飞行器发送给SSR的飞行器位置信息来确定飞行器的位置。因为SSR设备由ANSP拥有和运营，所以可以完全相信SSR所做的定位。
这与ADS-B的不同之处在于ADS-B信号中的位置是通过如上所述的目标飞行器来确定的。因为存在许多飞行器运营商、许多不同类型的飞行器和许多不同类型的能够ADS-B的模式S应答器，所以可能产生使ADS-B信号中的位置信息不可靠的技术问题。例如，飞行器中内部用于计算其位置或者将其位置发送给机载电子设备的输入可能具有技术问题，通过GNSS确定的飞行器的位置可能具有故意错误或随机错误。此外，飞行器的机载ADS-B应答器必须正确地安装在飞行器中且集成至现有的基础设施中。应答器的不正确安装或错误集成可能导致多个可能的错误。此外，甚至可能的是，飞行器机载ADS-B应答器的许多操作参数可能例如由飞行器的机组人员来手动操纵，这也可能导致错误。因此，存在使在ADS-B信号之内发送的位置数据中可能导致错误或不准确的许多原因，这些对ADS-B基站来说是不利的影响领域或知识领域。即使认证了的机载ADS-B***组件有时候也可能出现异常情况。传统的ADS-B基站没有任何关于经由ADS-B信号接收到的位置信息的正确性的信息。基站完全依赖于每个飞行器机载的ADS-B***组件的正常运行。
考虑到已知的ADS-B***的缺点，就需要使ADS-B基站能够验证从目标飞行器接收的ADS-B信号之内的位置信息的正确性。这将大大地增强每个飞行器的ADS-B消息中包含的位置数据的可信度，从而大大地增强空域的安全。此外，由于空域中的一个或更多个飞行器的不准确位置信息而导致的错误警报可以被减少到最小。另一方面，目前飞过由ADS-B基站所观察的空域的飞行器可以彼此被引导得更近，从而大大增强给定容量的空域中的飞行器容量(通过降低最小间隔(separation minimum))。另一个目标是在不增加无线电频谱中的额外负荷(例如，通过额外的询问)的情况下实现这一切。
发明内容
为了实现这些目的，本发明提出了一种用于验证关于目标飞行器的位置的信息的方法，该信息包含在由目标飞行器周期性广播的ADS-B信号中，所述方法在ADS-B基站中执行。根据本发明的方法包括以下步骤：
-在基站处从目标飞行器接收ADS-B信号，
-提取包含在所接收的ADS-B信号中的位置信息，
-检测、接收和解码来自二次监视源的指向目标飞行器的询问信号以及检测和接收由目标飞行器响应于询问信号而发送的回复信号，
-确定在基站处所接收的询问信号的到达时间(TOA)和所接收的回复信号的到达时间(TOA)，
-基于询问信号的到达时间和从飞行器接收的位置信息，确定至少一个期望时间窗口，在期望时间窗口中预期来自目标飞行器的回复信号将被基站接收到，
-确定在至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间是否接收到来自目标飞行器的回复信号，
-如果在至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间，来自目标飞行器的回复信号被基站接收到，则增强包含在ADS-B信号中的位置信息的可信度。
本发明的总体构思在于监控来自任何类型的二次监视源的任何类型的询问信号和回复信号，以用于验证包含在ADS-B信号中的位置信息。ADS-B信号优选地是由合适的飞行器机载应答器(优选地，以下行链路格式DF17)周期性发送的1090MHz扩展应答信号(1090ES)。ADS-B 1090ES信号由应答器自主地而非响应于询问信号来周期性发送。从二次监视源接收的询问信号和回复信号被用于确定所接收的ADS-B信号的完整度，具体地，用于评价包含在ADS-B信号中的位置信息的正确性和/或赋予某个可信度给所接收的位置信息。
优选地，为敏感区域中可能已经发送询问信号的每个二次监视源确定期望可信度。可信度可以包括仅两个状态(例如，“1”：位置信息可以相信，或者“0”：位置信息不能相信)。然而，也可能存在若干可信度(例如，“0”(二进制“00”)：不可信到“3”(二进制“11”)：高可信度)，以及每当所监控的来自某个飞行器的回复信号在先前确定的期望时间窗口之内被基站接收到时，就增加(升级)来自该飞行器的位置信息的可信度。当达到最大可信度(例如，“3”(二进制“11”))时，不执行可信度的进一步增加。另一方面，可能的是，如果所监控的来自该飞行器的回复信号未在先前确定的期望时间窗口中的一个期望时间窗口之内被基站接收到，则减小(降级)可信度。
本发明允许ADS-B基站评价和跟踪包含在由飞行器的ADS-B应答器周期性广播的且由ADS-B基站接收的ADS-B信号中的位置信息的质量(特别是，正确性)。通过本发明，无线电频谱被解除，因为不需要额外的询问来实现对包含在ADS-B信号中的位置信息的检验和验证。
在从属权利要求中描述本发明的优选实施例。
接收ADS-B信号以及监控涉及目标飞行器的来自二次监视源(例如，任何类型的SSR***)的询问信号和回复信号的基站优选地是地面基站，但是其也可以位于卫星上。为了能够确定至少一个期望时间窗口(在其中预期来自目标飞行器的响应被基站接收到)，必须知道接收来自目标飞行器的ADS-B信号和来自二次监视源的询问信号和回复信号的基站的准确位置。对于地面基站和位于地球同步轨道(GSO)或地球静止轨道(GEO)中的卫星上的基站，这通常是没有问题的。如果基站位于从大约160到2000km的高度上轨道运行的低地球轨道(LEO)卫星上或位于从大约2000km到地球同步轨道正下方35786km的高度范围(最常见的为20200km或20650km，轨道周期为12小时)内轨道运行的中地球轨道(MEO)卫星上，则卫星的位置将随时间的推移而相对于地球的表面改变。但是不管怎样，在任何给定时间点处，特别是在接收到具有位置信息的ADS-B信号、来自二次监视源的询问信号和回复信号时，卫星的位置仍可以以足够高的精度来确定，以执行对包含在所接收的ADS-B信号中的飞行器的位置信息的检验和验证。以足够高的精度来确定卫星的空间位置的相应方法在本领域是公知的。
由基站接收的询问信号可能已经由任何类型的二次监视源发送。这可以是另一个基站(也位于地面上或位于卫星上)或另一个询问器-飞行器。一旦目标飞行器进入这些源的可变干扰高度之内的敏感区域，这些源就向目标飞行器发送询问信号。在ACAS中，干扰高度可以为例如10000英尺(3048m)或10海里(18.52km)。当然，二次监视源的敏感区域的干扰高度可以根据多个环境和空中交通参数(例如，天气以及空域拥挤情况)来可变地选择。当然，监控同一基站发送的询问信号也是可能的，该基站也从目标飞行器接收具有位置信息的ADS-B信号。在该情况下，基站将是ADS-B基站和SSR基站的组合。
为了确定至少一个期望时间窗口，可以使用下面的变量和参数中的一个或更多个：-接收来自飞行器的ADS-B信号和来自二次监视源的询问信号的基站的准确位置(相对于地球表面)，
-由基站接收到的询问信号所寻址到的目标飞行器的地址和未验证的位置(相对于地球表面)，
-基于已知位置或由询问器发送的位置(例如，具有ACAS/TCAS的ADS-B目标)，发送由基站接收到的询问信号的二次监视源的询问器的位置(相对于地球表面)，以及
-基站处的询问信号的到达时间(TOA)。
二次监视源的询问器的位置可以是基站接收到但(尚)未验证的假定ADS-B位置(ACAS/TCAS询问器)。在该情况下，询问器是另一个询问器-飞行器的应答器。二次监视源的询问器的位置也可以为已知位置。这可以是另一个询问器-飞行器的已验证的ADS-B位置(ACAS/TCAS询问器)。它也可以是独立的基于地面的询问器(第三方MLAT/WAM询问器)的已知位置。
为了验证包含在ADS-B信号中的目标飞行器位置信息，还需要在基站处的回复信号的到达时间(TOA)，以便能够确定在至少一个先前定义的期望时间窗口中的一个期望时间窗口之内是否接收到该回复信号。询问信号所指向的目标飞行器的地址包含在询问信号中，且可以通过解码该信号来提取。本发明对回复信号的总体内容不感兴趣。对回复信号的解码仅对于确定模式S地址是必要的。
从确定的基站处的询问信号的TOA，可以回推到假定的询问(TOI)时间，该假定的询问时间为二次监视源(基站或另一个飞行器)的相应的一个或更多个询问器的询问信号的发送时间(TOT)。确定假定TOI的一个或多个源是可能已经发送由基站接收到的询问信号的源。如果接收到的询问信号寻址到先前发送ADS-B信号的目标飞行器，则预期目标飞行器响应于询问信号而很快发送回复信号。特别地，基于所有可用的位置信息都正确的假设，根据目标飞行器的位置、发送询问信号的二次监视源的询问器的位置以及基站处的询问信号的TOA，可以预期来自先前广播ADS-B信号的目标飞行器的回复信号在某个时间点处或某个期望时间窗口之内在基站处被接收到。
如果回复信号确实在所确定的期望时间窗口之内被接收到，则可以继续这样的假设：包含在ADS-B信号中的位置信息以及发送询问信号的二次监视源的位置信息是正确的。随着时间的推移以及已经连续对同一飞行器执行根据本发明的用于验证的方法，包含在该飞行器接收的ADS-B信号中的位置信息被赋予越来越高的可信度。此外，由于已经对数量不断增加的不同飞行器执行了根据本发明的方法，因此包含在来自基站的敏感区域之内的数量不断增加的飞行器的ADS-B信号中的位置信息被验证。
根据本发明的优选实施例，为可能已经发送由基站接收的询问信号的二次监视源的每个询问器(其他基站和/或询问器-飞行器)确定单独的期望时间窗口。当接收询问信号时，基站通常没有与询问信号的发送者有关的信息。询问信号包含询问信号所指向的目标飞行器(并且被要求发送回复信号)的地址，但是其不包含与发送者(其他基站和/或询问器-飞行器)有关的信息。因此，一旦接收到询问信号，基站就为接收的询问信号的每个可能的发送者确定单独的期望时间窗口。如果在定义的期望时间窗口中的一个期望时间窗口内在基站处接收到相应的回复信号，则基站知道二次监视源的哪个询问器(其他基站和/或询问器-飞行器)发送询问信号以及知道包含在ADS-B信号中并用于确定至少一个位置窗口的位置信息是正确的。因此，基站已经对先前经由ADS-B信号而从目标飞行器接收的位置信息进行了成功的验证。因此包含在ADS-B信号中的目标飞行器的位置信息的可信度增加。
存在许多不同的二次监视源，该二次监视源发送询问信号以驱使目标飞行器发送回复信号。例如，建议接收到的询问信号和回复信号作为交通警戒与防撞***(TCAS)/机载防撞***(ACAS)、多点定位(MLAT)***或广域多点定位(WAM)***的部分来发送。当然，根据本发明，来自其他二次监视源的其他询问信号和回复信号也可以用于验证目的。MLAT、WAM和其他二次监视源中的询问信号通常使用上行链路格式UF4、UF5、UF11、UF20或UF21。这些二次监视***中的回复信号使用对应的下行链路格式DF4、DF5、DF11、DF20或DF21。
根据本发明的优选实施例，监控的询问信号以1030MHz发送，而监控的回复信号以1090MHz发送。这通常是发送ICAO DOC 9863中定义的TCAS/ACAS信号的频率范围。TCAS/ACAS询问信号通常使用上行链路格式UF0(用于跟踪)和/或UF16(用于冲突消除)。TCAS/ACAS回复信号通常使用对应的下行链路格式DF0和/或DF16。ACAS II标准给飞行器的飞行员提供空域监视、入侵者跟踪、威胁检测和规避策略生成。它可以确定每个被跟踪的飞行器是在爬升、下降或者水平直线飞行，并建议规避策略。优选地，规避策略经由空对空传输来协作，使得提出的策略不会彼此抵消。
TCAS/ACAS询问信号由询问器-飞行器发送给已经被发现在其敏感区域中的选中目标飞行器。敏感区域可以为例如向前15到40海里(nm)、向后5到15nm以及飞行器每个侧面10到20nm。询问信号指向特定目标飞行器且包含其地址。询问信号驱使该信号所指向的目标飞行器用回复信号来响应，该回复信号指向发送询问信号的询问器-飞行器。响应信号包含与发送响应信号的目标飞行器的高度(3D位置)有关的信息。即使询问信号和回复信号指向特定目标(其他飞行器)，他们也可以被任何其他合适的接收器接收到。为此，根据本发明的ADS-B基站配备有用于接收来自二次监视源的询问信号和对应的回复信号的合适接收器。要强调的是，为了本发明的目的，询问信号和/或回复信号的内容不重要，而是接收基站处的信号的TOA重要。
根据本发明的一个实施例，接收到的询问信号已经由另一个询问器-飞行器发送，其中，基于先前获得的其他询问器-飞行器传送的位置信息，进一步确定至少一个期望时间窗口，在该期望时间窗口中预期来自目标飞行器的响应被基站接收到。优选地，期望时间窗口基于先前验证的其他询问器-飞行器发送的位置来确定，该期望时间窗口具有增强的可信度。
由基站确定期望时间窗口的时间位置和持续时间对于本发明和位置信息的验证是非常重要的。如果窗口被确定为太短，则由目标飞行器响应于接收到的询问信号而发送的回复信号将经常在窗口之外的时间点处被基站接收，使得对位置信息的验证很困难。如果窗口被确定太长，则即使包含在ADS-B信号中的未验证的位置信息不正确或者错误，由目标飞行器响应于接收到的询问信号而发送的回复信号也将在窗口之内的时间点处被基站接收到，导致对位置信息的错误验证。因此，建议期望时间窗口具有与响应于询问信号而发送回复信号的目标飞行器中的应答器的假定响应时间相对应的最小长度。特别地，建议基于安装在发送回复信号的目标飞行器上的应答器(其先前发送了包含要验证的位置信息的ADS-B信号)的抖动和响应延迟来确定期望时间窗口的时间位置和持续时间。
ADS-B模式S应答器ICAO限定的延迟如下：
-128μs(128·10-6s)应答器回复，
-0.5μs(5·10-7s)应答器不确定性，
-0.08μs(8·10-8s)应答器回复延迟抖动，
-7ns(7·10-9s)时间戳准确性，
其中，信号的传播速度为299792458m/s。当然，在实际中，例如，时间戳准确性可以不同于指定值。此外，针对信号的传播时间的上述值被指定为真空。例如，如果在发送器与接收器之间不存在真正的真空，则传播时间可以不同于指定值。可能的应答器延迟的值以及最终的对期望时间窗口的计算将必须适应每种情况下的实际环境。
根据本发明的优选实施例，建议将基站的敏感区域之内的多个飞行器的可信度储存在基站可以访问的置信矩阵中。该矩阵可以储存在构成基站本身的一部分或构成基站连接到的外部服务器的一部分的合适储存设备(例如数据库)中。当新的飞行器进入敏感区域而现有的飞行器离开敏感区域时，动态地更新置信矩阵的内容。此外，根据对包含在ADS-B信号中的位置信息的验证的方法的成果，不断地更新每个飞行器的当前可信度。
特别有利的是，如果还执行根据本发明的方法的至少一个其他基站访问了置信矩阵，则为了更新矩阵的内容以及在验证与另一个飞行器的位置相关的信息时利用矩阵的内容，包含在ADS-B信号中信息由其他飞行器持续广播。根据此实施例，至少两个基站可以访问置信矩阵且全都持续更新其中包含的数据(特别地，可信度)。通过这样做，置信矩阵可以覆盖特定ANSP负责的整个空域，且包含与该空域之内的全部ADS-B使能的飞行器相关的数据(特别地，可信度)。这具有以下优点：如果特定飞行器离开第一基站的敏感区域而进入第二基站的敏感区域，则该特定飞行器的可信度可以从第一基站传递到第二基站(类似于蜂窝通信中的“移交”)。一旦该飞行器进入第二基站的敏感区域，第二基站就可以立即认为经由ADS-B信号从该飞行器接收的位置信息是可信赖的。
如下是可能的：仅对于其广播的ADS-B信号或其中包含的位置信息还未被该指定基站验证的那些飞行器，由该基站来执行根据本发明的方法。即使飞行器刚刚进入指定基站的敏感区域，如果基站访问的置信矩阵包含该飞行器的数据，根据该数据，由该飞行器在ADS-B信号中广播的位置信息已经被验证且被认为是可信赖的，则基站可以不对该飞行器执行该方法。可替代地，可能的是：与储存在置信矩阵中的数据无关，在飞行器已经进入或重新进入该指定基站的敏感区域之后，由指定基站至少执行一次根据本发明的方法。构思在于：每次飞行器进入或者重新进入基站的敏感区域，就由每个基站分别独立地确认包含在ADS-B信号中的位置信息的可信度、准确度和可信赖性。此外，可能的是：与储存在置信矩阵中的数据无关，在特定时间点处规律地或周期性地执行根据本发明的方法。构思在于：即使飞行器停留在同一基站的敏感区域中，也不时地重新确认包含在ADS-B信号中的位置信息的可信度、准确度和可信赖性。
在特定环境下，在ADS-B信号之内发送的数据可能损坏，使得从ADS-B信号中提取的信息是错误的，或者从ADS-B信号中提取信息是不可能的。例如，数据被损坏的原因可能是发送ADS-B信号的无线电频谱被过度使用。实际上，通过ADS_B信号接收非损坏数据以及ADS-B基站能够从其中提取正确信息的概率为大约80％。一方面目标飞行器的位置信息和另一方面目标飞行器的速度信息在ADS-B信号之内以不同的消息来发送。特别地，位置应答信号每秒发送两次，而速度应答信号也每秒发送两次，每个信息以不同的应答信号来发送。因此，根据本发明的优选实施例，还建议：与目标飞行器的速度相关的信息用于验证，以及如果有必要，则该信息用于校正从ADS-B信号中提取的位置信息，或者如果从ADS-B信号中提取位置信息不可能或者已经失败，则该信息用于估计位置信息。速度信息可以从ADS-B信号(特别地，从速度应答信号)中提取。如果与目标飞行器的位置相关的信息先前被正确接收，则即使从ADS-B信号中提取的当前位置信息是错误的或者对当前位置信息的提取是不可能的，也可以借助先前位置和速度信息来估计目标飞行器的当前位置。基于速度信息来验证和校正或估计位置信息的步骤可以在检测、接收和解码来自二次监视源的指向目标飞行器的询问信号以及检测和接收由目标飞行器响应于询问信号而发送的回复信号的步骤之前来执行。因此，根据此实施例，根据本发明的整个方法将不基于从ADS-B信号提取的位置信息，而是基于根据速度信息而校正或估计的位置信息。
本发明还涉及一种具有权利要求13的特征的基站。特别地，提出了一种ADS-B基站，其适用于接收由目标飞行器周期性广播的且包含与目标飞行器的位置相关的信息的ADS-B信号，该基站包括：
-接收装置，用于从目标飞行器接收ADS-B信号，以及
-处理装置，用于提取包含在所接收的ADS-B信号中的位置信息。
为了验证从ADS-B信号中提取的位置信息，基站还包括：
-监控装置，用于检测、接收和解码来自二次监视源的指向目标飞行器的询问信号以及用于检测和接收由目标飞行器响应于询问信号而发送的回复信号，
-处理装置，适用于确定在基站处所接收的询问信号的到达时间TOA和所接收的回复信号的到达时间TOA，
-处理还适用于：确定至少一个期望时间窗口，在至少一个期望时间窗口中，预期来自目标飞行器的回复信号将被基站接收到，其中，对期望时间窗口的确定是基于询问信号的到达时间TOA和包含在所接收的ADS-B信号中的位置信息，
-处理还适用于：确定在至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间是否接收到来自目标飞行器的回复信号，
-处理还适用于：如果在至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间，来自目标飞行器的回复信号被基站接收到，则增强包含在所接收的ADS-B信号中的位置信息的可信度。
基站的处理装置适用于执行根据本发明的方法。基站可以是基于地面的或者在卫星上的空间中轨道运行。卫星可以为LEO、MEO、GSO或GEO卫星。用于接收ADS-B信号的接收装置与用于响应于来自二次监视源的询问信号而接收来自目标飞行器的回复信号的接收装置可以为相同的接收装置。基站可以与至少一个其他基站连接，以便交换与包含在由各种飞行器广播的ADS-B信号中的位置信息的可信度有关的置信信息。基站可以通过线缆或无线方式彼此直接互连，或者他们可以例如经由包含置信矩阵的数据库彼此间接连接，该置信矩阵具有分配给包含在来自多个飞行器的ADS-B信号中的位置信息的数据(特别地，可信度)。基站可以全部都访问数据库，以及可以持续地更新其中包含的数据。
附图说明
在下面参照附图对本发明的优选实施例的描述中，更详细地描述了本发明的进一步的特征和优点。附图示出了：
图1用于实现本发明的优选实施例的第一可能方案，其中SSR询问器为TCAS/ACAS使能的飞行器；
图2根据本发明的优选实施例的方法的流程图；
图3用于实现本发明的另一优选实施例的第二可能方案，其中，SSR询问器是与ADS-B基站不同的基站；
图4用于实现本发明的另一优选实施例的第三可能方案，其中，SSR询问器是ADS-B基站；以及
图5根据本发明的优选实施例的基站。
具体实施方式
在图1中，在二维平面中示出了用于实现本发明的可能方案。当然，要理解的是，本发明将在三维空间中实现。然而，为了更容易解释的目的，下面将在二维平面中描述本发明。该方案包括位于地面上的ADS-B基站10。当然，基站10也可以位于卫星上的空间中。卫星可以为LEO、MEO、GSO或GEO卫星。基站10由空中导航服务合作伙伴(ANSP)来运营，例如，德国的ANSP、德国的航空交通管制局(DFS)、澳大利亚的航空服务公司和美国联邦航空管理局(FAA)。此外，图1示出了基站10的敏感区域23之内的三个飞行器1、2、3的示例。ADS-B基站10具有250nm(463km)或更大的敏感区域23。
假定飞行器1为目标飞行器且发送ADS-B信号20，该ADS-B信号20等也由基站10来接收。ADS-B信号20优选地是例如以下行链路格式DF17发送的1090MHz扩展应答信号(ES)。ADS-B信号20包括与飞行器1相关的位置信息X1、Y1。位置信息X1、Y1可以在飞行器1上通过诸如全球导航卫星***(GNSS)(例如，导航卫星GPS(美国)、格洛纳斯(俄罗斯)、罗盘(中国)或伽利略(欧洲))的许多手段来确定。当然，任何未来的GNSS也可以用来确定飞行器1的位置信息。然后将位置信息***至ADS-B信号20中并借助目标飞行器1机载的应答器来广播。
图2中所示的根据本发明的方法开始于步骤100。在步骤102中，基站10从飞行器1接收ADS-B信号20，而在步骤104中，提取其中包含的位置信息(X1，Y1)。ADS-B信号20优选地是由飞行器1的合适的机载应答器(优选地，以下行链路格式DF17)周期性地发送的1090MHz扩展应答信号(1090ES)。基站10使用位置信息来跟踪飞行器1以及实现基站的敏感区域23之内的空中交通管理(ATM)。然而，基站10不具有与经由ADS-B信号20而从飞行器1接收的位置信息的正确性和可信度有关的任何信息。本发明提出了一种具有增强功能的方法和基站10，其允许对飞行器1的ADS-B位置信息的检验或验证。
本发明的总体构思是从任何类型的二次监视源(例如，构成SSR***的一部分)接收任何类型的询问信号和回复信号，以验证包含在由基站10接收的ADS-B信号20中的位置信息(X1，Y1)。SSR***可以为例如交通防撞***(TCAS)或飞行器防撞***(ACAS)、多点定位(MLAT)***或广域多点定位(WAM)***。所有这些SSR***在参与的SSR设备之间发送和接收询问信号和回复信号。询问器可以为任何类型的合适SSR询问器，诸如询问器-飞行器2、3(图1)和/或与ADS-B基站10(图3)不同的基站11。询问信号21和回复信号22优选地通过二次监视源的相应的询问器来全方位地发送。根据图1中所示的本发明的优选实施例，建议询问信号和回复信号构成TCAS/ACAS***的一部分。
在TCAS/ACAS***的情况下，监控的询问信号21以1030MHz发送，而监控的回复信号22以1090MHz发送。这通常为发送ICAO DOC 9863中定义的TCAS/ACAS信号的频率范围。TCAS/ACAS询问信号21通常使用上行链路格式UF0(用于跟踪)和/或UF16(用于冲突消除)。相应的TCAS/ACAS回复信号22通常使用对应的下行链路格式DF0或DF16。TCAS/ACAS询问信号21由询问器-飞行器发送给已经发现处于标称敏感区域(例如，14nm(＝25928km))内的选中的其他目标飞行器。询问信号21指向特定目标飞行器(在示例中指向飞行器1)且包含其地址。询问信号21驱使该信号所指向的目标飞行器1用指向发送询问信号21的询问器-飞行器2、3的回复信号来作出响应。然而，询问信号21和回复信号22也可以通过在附近的任何合适接收器来接收。询问信号21不包含询问器的识别信息。回复信号22包含与发送响应信号22的目标飞行器1的飞行高度有关的信息。为了本发明起见，询问信号21和/或回复信号22的内容不重要，而是接收基站10处的信号21、22的到达时间(TOA)重要。在图1的实施例中，询问信号21为TCAS/ACAS***的一部分，且通过询问器-飞行器3来发送并寻址到目标飞行器1。
在根据本发明的方法的步骤106中，询问信号21通过基站10来接收。为此，基站10配备有合适的接收装置，该接收装置适用于分别接收上行链路格式UF0或UF16的1030MHz信号。在步骤108中，基站10的处理装置确定询问信号21的到达时间(TOA)。基站10不具有与询问信号21的来源有关的信息(即，哪个询问器发送该信号21)。因此，在步骤110中针对每个可能的询问器(即，可能已经发送问询信号21的飞行器2和飞行器3)确定了期望时间窗口(或期望响应窗，ERW))。期望时间窗口表示估计的时间窗口，在该时间窗口期间，基于通过基站10经由来自目标飞行器1的ADS-B信号20而先前接收的位置信息X1、Y1是正确的假设，预期响应于询问信号21而形成的目标飞行器1的回复信号22要被基站10接收到。为了计算期望时间窗口，可以考虑各种参数，包括：
-从目标飞行器1接收ADS-B信号20以及从二次监视源(询问器-飞行器3)接收询问信号21的基站10的准确位置Xs、Ys(相对于地球表面)，
-包含在ADS-B信号20中的目标飞行器1的位置信息X1、Y1(相对于地球表面)，
-二次监视源的可能已经发送由基站10接收的询问信号21的可能询问器(询问器-飞行器2和/或询问器-飞行器3)的位置X2、Y2；X3、Y3(相对于地球表面)，
-基站10处的询问信号21的到达时间(TOA)，以及
-由基站10接收的询问信号21寻址到的飞行器(目标飞行器1)的地址，该地址包含在询问信号21中。
从基站10处确定的询问信号21的TOA，可以为目标飞行器1(其先前发送了ADS-B信号20)的敏感区域之内的二次监视源的一个或更多个可能询问器(飞行器2或飞行器3)回推出询问信号21的假定询问时间(TOI)。对于其假定的TOI被确定了的一个或更多个可能询问器(询问器-飞行器2或询问器-飞行器3)可能已经发送了由基站10接收的询问信号21。如果接收的询问信号21被寻址到先前发送ADS-B信号20的目标飞行器1，则预期目标飞行器1响应于询问信号21而很快发送回复信号22。具体地，基于基站10处可得到的全部位置信息Xs、Ys；X2、Y2；X3、Y3都正确的假设，根据目标飞行器1的位置、二次监视源的发送询问信号21的询问器(询问器-飞行器3)的位置以及基站10处的询问信号21的TOA，可以预期在某个时间点处或某个期望时间窗口(ERW)之内在基站10处接收到来自先前发送ADS-B信号20的目标飞行器1的回复信号22。
在步骤112中，基站10确定是否在先前确定的期望时间窗口(ERW)之内接收到来自目标飞行器1的回复信号22。如果在先前确定的期望时间窗口之内确实由基站10接收到回复信号22(是)，则可以继续假定发送ADS-B信号20的目标飞行器1的位置信息X1、Y1是正确的，也可以假定二次监视源的发送询问信号21的询问器-飞行器3的位置信息X3、Y3是正确的(步骤114)。随着时间的推移以及由于已经对同一目标飞行器1执行越来越多次的根据本发明的用于验证的方法，因此包含在从目标飞行器1接收的ADS-B信号20中的位置信息X1、Y1被赋予越来越高的可信度。随着时间的推移以及由于已经对不同目标飞行器1、2、3执行越来越多次根据本发明的用于验证的方法，因此包含在来自基站10的敏感区域23之内的越来越多的目标飞行器1、2、3的ADS-B信号20中的位置信息X1、Y1；X2、Y2；X3、Y3被验证。在步骤116中，确定该方法是否已经结束。如果是，则在步骤118中结束该方法。如果否，则对基站10的敏感区域23之内的同一目标飞行器i或另一个目标飞行器i(i＝1,…,n)执行该方法的另一次迭代。
在确定期望时间窗口时，可以使用/考虑下面的时间延迟或不准确性，该时间延迟或不准确性为ADS-B模式S应答器ICAO限定的延时：
-128μs(128·10-6s)应答器回复，
-0.5μs(5·10-7s)应答器不确定性，
-0.08μs(8·10-8s)应答器回复延迟抖动，
-7ns(7·10-9s)时间戳准确性，
其中，信号的传播速度为299792458m/s。当然，在实际中，例如，时间戳准确性可以不同于指定值。此外，针对信号的传播时间的上述值被指定为真空。例如，如果在发送器与接收器之间不存在真正的真空，则传播时间可以不同于指定值。可能的应答器延迟的值以及最终的对期望时间窗口的计算将必须适应每种情况下的实际环境。
基于基站10处的确定的询问信号21的TOA以及考虑到以上提及的时间延迟和不准确性中的一个或更多个，连同二次监视源的询问器的(经验证或未经验证)的位置X1、Y1；X2、Y2；X3、Y3或目标(飞行器1、2、3)，可以使用下面的基本公式：
Ait＝-(Ts+Tsa),
其中
Ait＝假定的询问时间(从0秒开始)，
Ts＝到传感器(在基站10处)的传播时间，
Tsa＝传感器的时间戳准确性。
ERW＝Ait+Ts+Rd+Td+Tsa，
其中
ERW＝期望的响应窗口(＝期望时间窗口)，
Ait＝假定的询问时间(从0秒开始)，
Ts＝到传感器的传播时间，
Td＝到终点目标(飞行器1)的传播，
Tsa＝传感器的时间戳准确性。
如上所提及，期望时间窗口的指定长度已经被确定为与目标飞行器1机载应答器的抖动相对应的最小值。在更实际的方案中，期望时间窗口的长度将更长，大约在1μs(1·10-6s)到5μs(5·10-6s)的范围中。
使用此信息，可以验证在先前定义的期望时间窗口之一中是否接收到响应于由询问器-飞行器(飞行器2或飞行器3)(基站10还不知道两个可能询问器-飞行器2、3中的哪个实际上发送了寻址到目标飞行器1的询问信号21)发送的询问信号21而来自目标飞行器1的回复信号22。因此，如果在基站10的敏感区域23之内存在多个目标飞行器，对于多个目标飞行器，必须验证由相应的目标发送的相应的位置信息，则将产生对应数量的表，每个目标飞行器一个表。
如果在先前定义的期望时间窗口之一中接收到响应于由询问器-飞行器(飞行器2或飞行器3)传送的询问信号21而来自目标飞行器1的回复信号22，则基站10具有与两个可能询问器-飞行器2、3中的哪个实际上发送了寻址到目标飞行器1的询问信号21有关的信息，此外先前经由ADS-B信号20而从目标飞行器1接收的ADS-B位置信息可以认为是正确的，且可以被信任以用于进一步的ATM计算。因此，可以增加由目标飞行器1经由ADS-B信号20而发送的ADS-B位置信息的可信度的等级。已经成功验证目标飞行器的ADS-B位置信息。
与从基站10的敏感区域之内的各个飞行器1、2、3接收的ADS-B信号20中的各种ADS-B位置信息的验证相关的数据可以被输入至置信矩阵中并在其中更新，例如，储存在数据库14中(参见图4和图5)。在根据本发明的方法的开始处，置信矩阵可以具有下面的内容：
位置信息验证 飞行器1 飞行器2 飞行器3
否 X X
是 X
在以上描述之后并且考虑到如果询问器-飞行器3是发送询问信号21的飞行器，则基于ERW之内接收到的询问回复22来验证目标飞行器1，该询问信号21寻址到目标飞行器1。所实施的发明还未验证其发送的ADS-B信号20中以及在ADS-B基站10处接收的ADS-B信号20中接收的飞行器1的位置。此外，因为ADS-B基站10为下面的情况确定ERW：询问器-飞行器3是发送具有目标飞行器1的地址和询问器-飞行器3的位置的询问信号21的询问器，该询问信号21经由其ADS-B信号20来发送，然后询问器-飞行器3得到验证。下面的表可以基于此信号迭代来更新。
位置信息验证 飞行器(20) 飞行器(21) 飞行器(22)
否 X
是 X X
如果此后，在根据本发明的方法的下列迭代中的一个迭代期间，成功地验证了经由ADS-B信号而从飞行器1接收的ADS-B位置信息，则矩阵可以具有下面的内容：
位置信息验证 飞行器1 飞行器2 飞行器3
否
是 X X X
置信矩阵的内容是高度动态的。其不能仅关于从飞行器1、2、3接收的ADS-B位置信息的验证来改变，而是也可以关于所考虑的飞行器来改变。例如，随着时间的推移，一个飞行器(例如，飞行器2)可能离开基站10的敏感区域23，而新的飞行器(例如，飞行器4和5)可以进入敏感区域23。这将导致置信矩阵的下列内容：
位置信息验证 飞行器1 飞行器3 飞行器4 飞行器5
否 X X
是 X X
并非仅仅为是或否，ADS-B位置信息的可信度还可以包括多个不同的等级，例如，“0”(二进制00)、“1”(二进制01)、“2”(二进制10)和“3”(二进制11)。假定在根据本发明的方法开始处，来自飞行器1的ADS-B位置信息尚未完全验证(“0”)，来自飞行器2的位置信息已经成功验证一次(“1”)，而来自飞行器3的位置信息已经完全验证了(“3”)。在该情况下置信矩阵将具有下面的内容：
可信度 飞行器1 飞行器2 飞行器3
0 X
1 X
2
3 X
每次根据本发明的方法的迭代已经成功执行且来自飞行器的ADS-B位置信息已经成功验证时，该飞行器的位置信息的可信度增加“1”。可能的是，每次根据本发明的方法的迭代尚未成功执行且来自飞行器的ADS-B位置信息不能验证时，该飞行器的位置信息的可信度减小“1”。假定在根据本发明的方法的各种迭代之后，来自飞行器1和飞行器2的位置信息已经完全验证了(“3”)，而对从飞行器3接收的位置信息的验证已经失败一次(“3”-1＝“2”)。在该情况下，置信矩阵将具有下面的内容：
可信度 飞行器1 飞行器2 飞行器3
0
1
2 X
3 X X
在以上的描述中，本发明已经在上下文中描述了：飞行器2、3作为发送询问信号21的二次监视源的可能询问器(询问器-飞行器)。当然，还可以使用不同二次监视源的其他询问器以用于发送询问信号21，该询问信号21由对从目标飞行器1接收的ADS-B位置信息执行检验和验证的基站10来接收。例如，询问器可以为如图3的实施例中所提议的其他(独立的)基于地面的发送器站11。在图3中，对本发明的与图1中的组件相同的组件使用相同的附图标记。当然，为了验证或检验包含在从目标飞行器1接收的广播信号20中的ADS-B位置信息，还可以使用发送询问信号21的不同二次监视源(例如TCAS/ACAS和MLAT/WAM地面站)的组合，例如另一个基站11和/或另一个飞行器2或3。当然，发送询问信号21的其他独立发送器站(例如，基站11)也可以是基于空间的，例如，安装在一个或更多个卫星上。
图4示出了用于实现本发明的方案的实施例，在该方案中飞行器3为目标飞行器。为此，在此方案中验证目标飞行器3的位置信息X3、Y3。飞行器1用作SSR询问器。特别地，建议询问器-飞行器1为发送寻址到目标飞行器3的询问信号21的TCAS/ACAS使能飞行器。询问信号21也由基站10来接收。响应于询问信号21，目标飞行器3发送一个或更多个回复信号22，该一个或更多个回复信号22由询问器-飞行器1以及基站10来接收。基站10确定期望时间窗口并验证包含在ADS-B信号20中的目标飞行器3的位置信息X3、Y3。飞行器1、2、3中的每个飞行器周期性广播由基站10以及其他基站11接收的ADS-B信号20。基站10、11两者都可以访问储存置信矩阵的公用数据库14。
图5更详细地示出了根据本发明的基站10的实施例。基站10包括接收装置12a，接收装置12a包括用于从任何可能的ADS-B飞行器接收ADS-B信号20的天线。此外，基站10包括用于预处理(例如，解码)接收的ADS-B信号20和用于提取其中包含的位置信息X1、Y1的处理装置12b。此外，基站10包括监控装置，该监控装置用于检测、接收和解码由二次监视源(ACAS/TCAS飞行器2、3或者其他基站11)发送的询问信号21以及用于检测和接收(有可能也解码)由目标飞行器1响应于询问信号21而发送的回复信号22。用于接收ADS-B信号20、询问信号21和响应信号22的监控装置可以包括单个天线结构。然而，为了简化，在图中示出了分离的天线。特别地，基站10还包括天线12c和用于预处理(例如，解码)接收的询问信号21的处理装置12d。询问信号21可以在1030MHz频率范围中发送。此外，监控装置包括用于回复信号22的天线和处理装置，其可以与用于ADS-B信号20的天线和处理装置12b相同。如果信号20、22两者都在1090MHz频率范围中发送，则这是可能的。此外，基站10具有用于确定接收的询问信号21和接收的回复信号22的TOA的处理装置13。处理装置13还适用于确定期望时间窗口以及验证回复信号2在期望时间窗口之内实际上是否由基站10接收到。最后，根据此验证的成果，处理装置13增加(或减小)包含在ADS-B信号20中的位置信息X1、Y1的可信度，以及更新储存在数据库14中的置信矩阵的内容。要注意到，处理装置12b、12d、13可以集成到包括全部处理装置12b、12d、13的处理功能的单个处理装置中。
总结起来，世界上存在若干已知类型的用于飞行器监视的***。已知***为协作***或非协作***。如果目标需要任何设备以便监视***能够工作，则***为协作的。因此已知一次雷达为非协作技术，而二次监视为协作技术。在二次监视(协作的)中，飞行器必须具有应答器。此外，***是从属的或独立的。这指示哪个***进行位置计算。一次雷达、单脉冲二次服务雷达(MSSR)以及MLAT/WAM为独立技术，即，传感器/***进行计算。因此从属技术为通过目标来确定位置的***，这使得ADS-B为从属技术。
当运营商(ANSP：空中导航服务提供商)查看使用任何信息时，无论该任何信息是一次雷达返回或二次雷达返回，运营商通常都更喜欢多种服务。很少有运营商仅使用单一来源。但是至少有一次雷达、MSSR或MLAT/WAM的情况下，运营商认为这些为值得信赖的来源，主要是因为运营商部署、测试和维护这些源。
从运营商的角度来看，ADS-B存在的问题之一在于其缺乏“可信度”，因为运营商没有部署进行位置计算的设备，也不维护该设备等。所以当ADS-B被采用时，多数运营商将部署其他***(例如一次雷达、MSSR或MLAT/WAM)以作为数据的第二个来源来确认ADS-B馈送的位置。
ADS-B的另一个问题在于欺骗目标的可能性；建立将一个目标或一千个虚假目标发送到环境中的家用发射器是相当简单的。人们可以简单地设想下，如果一千个虚假目标将出现，则在民用机场周围将出现什么。因为控制者将需要验证目标是否是真实的，所以空域将关闭。
未来的ADS-B的构思之一为运营商仅需要ADS-B站，没有MSSR，没有WAM/WLAT，甚至没有PSR。相比于完整的PSR、MSSR或者甚至MLAT/WAM(MLAT/WAM包括若干传感器，通常最少为5个传感器)，ADS-B站相当便宜。本发明提供了一种用于以一个ADS-B传感器和相同的单个ADS-B传感器来验证包含在ADS-B信号中的位置信息。它为消费者节省了巨大的成本，且保持了覆盖一个完整空域的单个ADS-B站的理想构思。通过使用如上所述的询问的其他源(尤其是ACAS/TCAS和WAM/MLAT)，数件设备仍可以保留成一个“盒子”，同时仍提供验证过或可信的ADS-B位置信息。

Claims (16)

1.一种用于验证与目标飞行器(1)的位置相关的信息(X1，Y1)的方法，所述信息(X1，Y1)包含在由目标飞行器(1)周期性广播的ADS-B信号(20)中，所述方法在ADS-B基站(10)中执行，且包括下面的步骤：
-在基站(10)处接收来自目标飞行器(1)的ADS-B信号(20)，
-提取包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)，
-检测、接收和解码来自二次监视源(2、3；10、11)的指向目标飞行器(1)的询问信号(21)以及检测和接收由目标飞行器(1)响应于询问信号(21)而发送的回复信号(22)，
-确定在基站(10)处所接收的询问信号(21)的到达时间TOA和所接收的回复信号(22)的到达时间TOA，
-基于询问信号(21)的到达时间TOA和位置信息(X1，Y1)，确定至少一个期望时间窗口，在所述至少一个期望时间窗口中，预期来自目标飞行器(1)的回复信号(22)将被基站(10)接收到，
-确定在所述至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间是否接收到来自目标飞行器(1)的回复信号(22)，
-如果在所述至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间，来自目标飞行器(1)的回复信号(22)被基站(10)接收到，则增强包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)的可信度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所接收的询问信号(21)已经由另一个询问器-飞行器(2,3)发送。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所接收的询问信号(21)已经由另一个基站(11)发送。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，为在基站(10)的敏感区域(23)之内的且可能已经发送了所接收的询问信号(21)的每个其他基站(11)和/或询问器-飞行器(2,3)确定单独的期望时间窗口。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，询问信号(21)和回复信号(23)作为交通防撞***TCAS或飞行器防撞***ACAS、多点定位MLAT***或广域多点定位WAM***的一部分来发送。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，询问信号(21)以1030MHz来发送，而监控的回复信号(22)以1090MHz来发送。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所接收的询问信号(21)已经由另一个询问器-飞行器(3)发送，以及其中，在其中预期来自目标飞行器(1)的回复信号(22)被基站(10)接收到的所述至少一个期望时间窗口基于先前验证的具有增强的可信度的其他发送询问器-飞行器(3)的位置信息(X3、Y3)来进一步确定。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，期望时间窗口具有与目标飞行器(1)中的应答器的假定响应时间相对应的最小长度，所述应答器响应于询问信号(21)而发送回复信号(22)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，期望时间窗口的时间位置和持续时间基于应答器的响应延迟和时间采样准确度来确定。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，在基站(10)的敏感区域(23)之内的多个飞行器(1、2、3)的可信度被储存在基站(10)访问的置信矩阵中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，还执行根据前述权利要求之一的方法的至少一个其他基站(11)访问置信矩阵，以便更新置信矩阵的内容以及在验证与目标飞行器(1、2、3)的位置相关的信息(X1、Y1；X2、Y2；X3、Y3)时利用置信矩阵的内容，所述信息(X1、Y1；X2、Y2；X3、Y3)包含在由目标飞行器(1、2、3)周期性广播的ADS-B信号(20)中。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，与目标飞行器(1)的速度有关的信息用于验证，以及如果有必要，则所述信息用于校正从ADS-B信号(20)中提取的位置信息(X1，Y1)，或者如果从ADS-B信号(20)中提取位置信息(X1，Y1)不可能或者已经失败，则所述信息用于估计位置信息(X1，Y1)。
13.一种ADS-B基站(10)，适用于接收由目标飞行器(1)周期性广播的且包含与目标飞行器(1)的位置有关的信息(X1，Y1)的ADS-B信号(20)，其中，为了验证包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)，所述基站(10)包括：
-接收装置(12a)，用于从目标飞行器(1)接收ADS-B信号(20)，
-处理装置(12b)，用于提取包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)，
-监控装置(12c、12d；12a、12b)，用于检测、接收和解码来自二次监视源(2、3；10、11)的指向目标飞行器(1)的询问信号(21)以及用于检测和接收由目标飞行器(1)响应于询问信号(21)而发送的回复信号(22)，
-处理装置(13)，适用于确定在基站(10)处所接收的询问信号(21)的到达时间TOA和所接收的回复信号(22)的到达时间TOA，
-处理装置(13)还适用于：确定至少一个期望时间窗口，在所述至少一个期望时间窗口中，预期来自目标飞行器(1)的回复信号(22)将被基站(10)接收到，其中，对期望时间窗口的确定是基于所接收的询问信号(21)的到达时间TOA和包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)，
-处理装置(13)还适用于：确定在所述至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间是否接收到来自目标飞行器(1)的回复信号(22)，
-处理装置(13)还适用于：如果在所述至少一个期望时间窗口中的一个期望时间窗口期间，来自目标飞行器(1)的回复信号(22)被基站(10)接收到，则增强包含在ADS-B信号(20)中的位置信息(X1，Y1)的可信度。
14.根据权利要求13所述的ADS-B基站(10)，其中，处理装置(13)适用于执行根据权利要求4和权利要求7至10以及权利要求12之一的方法。
15.根据权利要求13或14所述的ADS-B基站(10)，其中，基站(10)为基于地面的或者位于卫星上。
16.根据权利要求13至15之一所述的ADS-B基站(10)，其中，基站(10)与至少一个其他基站(11)连接，以便交换与它们相应的ADS-B信号(20)中的由各种飞行器(1、2、3)发送的位置信息(X1，Y1；X2，Y2；X3，Y3)的可信度相关的置信信息。
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