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1、基于PHMM的终端区航空器综合态势识别//.paper.edu-1-中国科技论文在线基于PHMM的终端区航空器综合态势识别1赵元棣1,孙禾2,王洁宁2,李波3(1.中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室,天津300300;2.中国民航大学空中交通管理研究基地,天津300300;3.南昌航空大学数学与信息科学学院,南昌330063)摘要:航空器在终端区飞行时,由于受到诸多因素的影响,导致其不能严格按照计划航线飞行。通过分析历史航迹数据,提出了一种基于并行隐马可夫模型的终端区航空器综合态势识别方法。首先提取航迹数据的各
2、类特征点,然后根据其x坐标、y坐标以及z坐标建立3个隐马尔可夫模型。通过训练3个模型的参数,对航空器在终端区内的高度态势、速度态势以及方向态势进行识别。最后采用综合分析方法对航空器的综合态势进行识别。实验表明,该方法能够快速、准确、有效地识别出终端区航空器的综合飞行态势,为管制员发布管制指令提供依据。关键词:模式识别;空中交通管理;并行隐马尔可夫模型;综合态势识别;终端区中图分类号:TP391文献标识码:8><#004699'>AComprehensivesituationidentificationofterminalare
3、aaircraftbasedonPHMMZhaoYuandi1,SunHe2,WangJiening2,LiBo3(1.TianjinAirTrafficManagementOperationalPlanningandSafetyTechnologyLaboratory,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China;2.AirTrafficManagementResearchBase,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300
4、,China;3.CollegeofMathematicsandInformationScience,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China)Abstract:Whentheaircraftflyintheterminalarea,theywillnotfollowtheplannedroutesstrictlyduetomanyinfluencingfactors.Throughanalyzingthehistoricaltrajectorydata,<#004699'
5、>acomprehensivesituationidentificationmethodofterminalareaaircraftbasedonParallelHiddenMarkovModel(PHMM)isproposed.Firstly,differentkindsoffeaturepointsoftrajectorydataareextracted.ThenthreePHMMsareestablishedaccordingtothex-,y-andz-coordinates.Onthisbasis,theheight
6、,velocityanddirectionsituationsoftheaircraftintheterminalareaareidentifiedbytrainingparametersofthesethreemodels.Finally,thecomprehensivesituationofaircraftisidentifiedthroughanintegratedanalysis.Theexperimentresultsdemonstratethattheproposedmethodcanidentifythecomp
7、rehensiveflightsituationofterminalareaaircraftquickly,accuratelyandefficiently,andcanprovidethebasisforcontrollerstogiveinstructions.Keywords:patternrecognition;airtrafficmanagement;ParallelHiddenMarkovModel;comprehensivesituationidentification;terminalarea终端区作为民航空管
8、系统最复杂的管制区域之一,十分容易造成航空器拥挤与冲突。因此,为了保障终端区航空器的飞行安全,管制员需根据每架航空器的飞行态势发出管制指令,实现空中交通安全、有序、高效运行。对终端区航空器飞行态势的准确识别是管制指令发布的基础,也是保障终端区运行安全的核心。目前国内外民航系统