基于ADS-B的低空飞行航迹预测.pdf

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1、第22卷第7期电光与控制V01．22No．72015年7月ElectronicsOptics&ControlJuly2015doi：10．3969／j．issn．1671—637X．2015．07．003基于ADS·B的低空飞行航迹预测周波，黄小宝，程颖，赵元浩，沈笑云(1．中国民用航空中南地区空中交通管理局湖北分局，武汉430000；2．中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室，天津300300)摘要：针对低空自由飞行目标航迹预测问题，提出从战略与战术两层面综合考虑的方法。基于ADS—B监视数据T

2、c报告，考虑目标多重状态参量偏移值，引入衰减记忆和移动窗口平滑模型综合历史信息，实现适合于低空飞行特点的飞行意图推断，规划出战略预测航迹。同时，依据一种新型跟踪监视算法，提出战术与战略预测相结合的航迹混合预测思想，预测目标未来中远期航迹。关键词：低空飞行；航迹预测；广播自动相关监视；意图推断中图分类号：V328．3文献标志码：A文章编号：1671—637X(2015)07—0017—05TrajectoryPredictionofLow-AltitudeFlightTargetBasedonADS-BZH

3、OUBo，HUANGXiao—bao，CHENGYing，ZHAOYuan—hao，SHENXiao．yun(1．HubeiBranch，AirTrafficManagementBureauofMiddle＆SouthernRegion，CAAC，Wuhan430000，China；2．TianjinKeyLabforAdvancedSignalProcessing,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300，China)Abstract：Considerin

4、gtheproblemoftrajectorypredictionoflow—altitudefreeflighttargets，anewmethodwasproposedfrombothstrategicandtacticalconsiderations．BasedonTCreportfromsurveillancedatabyADS—B，multi—parameteroffsetvalueoftargetweretakenintoconsideration，andthefadingmemoryandm

5、ovingwindowsmoothingmodelwereintroducedintocomprehensivehistoricalinformation．Theflightintentinferencewasachieved，whichwassuitableforlow—altitudeflight，thenthetrajectorybystrategicpredictionwasobtained．Atrajectorypredictionideabasedonbothtacticalpredictio

6、nandstrategicpredictionwasalsoproposedaccordingtoanewalgorithmfortrackingandmonitoring，whichcanbeusedforpredictthemediumandlongtermfuturetrajectoryofatarget．Keywords：low-altitudeflight；trajectoryprediction；ADS—B；intentinference标监视能力，保障飞行安全，为空中交通协同管理提供0引言决

7、策依据。考虑到低空飞行导航精度、复杂空情及环境等要DO一282，DO-242及文献[4]指出ADS—B数据素影响，飞机航迹具有不确定性，因此航迹预测是准确链提供未来航迹改变关键点(TrajectoryChangePoints，跟踪监视目标的核心部分。ADS-B作为未来重要监视TCPs)报告功能，其中，A3级别设备TC报告点增加到手段，采用GNSS等多源数据融合结果，依靠专门地4个以上。依据ADSB数据TCPs报告，根据历史和当空、空空数据链提供TIS—B，FIS—B等监视服务。与雷达前状态信息，推断飞行意

8、图，从而实现目标航迹战略预等监视设备相比，其具有高精度和高更新速率的特点，测。由于多个航迹改变点可确定未来长期坚持的飞行研究基于ADS—B的新型航迹预测方法不仅有利于减航迹，准确估计未来TCPs是战略层面预测航迹的关小飞行间隔，提高空域资源利用率，同时能提高空域目键。因此，本文研究的重点在于完善飞行意图推断算法，在此基础上，结合前期研究成果文献[6]，提出收稿日期：2014—08—05修回日期：2014．09—09战术与战略相