数据融合技术在空中交通管制监视系统中的应用

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1、数据融合技术在空中交通管制监视系统中的应用在民航空中交通管制系统中，数据融合技术的应用十分重要。随着全球民航事业的不断发展，已经非常广泛的应用于空中交通管理中。空中交通管制自动化的多雷达融合处理主要是设计并实现了一种雷达数据融合加权系数的优化方法以及在输入数据为点迹和KALMAN滤波航迹典型情况下，实现最优或次优融合的数据处理方案。因为单一的一部雷达存在丢失目标和探测精度可能不太精确等原因，而对于多部雷达进行探测又存在一定缺陷，所以当今世界上普遍采用多雷达跟踪技术。目前，国际上主要有二种多雷达跟踪技术——马赛克跟踪技术和融合跟踪技术，相对应用于两种多雷达处理系统—

2、—多雷达马赛克处理系统和多雷达融合处理系统。而我国民航空管监视系统选用了多雷达融合技术。我国民航在空中交通管制的保障能力上，在京、沪、穗三大地区首先不断缩小飞行间隔。在这些局部允许高飞行密度，而其他区域飞行密提高受到限制，迫切需要实现空管雷达数据全国联X。改革开放以来，民航空管设备、通信设备和雷达设备发展较快。从民航的空管设备、雷达设备和通信设备三方面条件来看，已具备了建立全国空管雷达数据X的基本条件。2005年广州新白云机场建成并投入使用，机场ATCSS设备先进，利用数据融合技术，建设了一流的空管设施，实现管制区域内雷达及甚高频通信的多重覆盖，各种数据处理的自动

3、化，飞行计划和飞行信息的自动化处理及传递，达到区域与终端、塔台与终端之间的管制移交“电子化”。在距广州新机场的东跑道中心10千米的大和章山，有新建的近程航管监视雷达（二次雷达），将与现有凤凰山单脉冲一、二次雷达和西岭一、二次雷达实现广州终端区机场雷达的三重覆盖，确保雷达管制的实施。新白云机场将配备一套场面监视雷达处理系统（SMR）。这是继上海浦东、北京首都机场之后，国内第三部场面监视雷达。国内外使用的经验表明，SMR系统的运用可极大地提高安全性和管制效率，增加吞吐量，改善运营效率。场面监视雷达是一次雷达系统，根据回波强度探测目标，结合其他机场信息。如跑道使用信息、

4、实时气象信息、机场灯光信息、停机位信息、航班信息等，为管制员提供场面的各类目标的动态和辅助信息、帮助管制员发出迅速、准确的管制指令。SMR系统包括：雷达头及处理、场面监视数据处理系统、显示处理系统、控制和监视系统、X络记录和回放系统等，系统设计为双通道冗余结构。X波段场面监视雷达准备安装在新塔台顶部，雷达作用距离4千米，覆盖机场地面活动区、东西跑道以及将来的第三条跑道，可集成气象信息、进近雷达、区管自动化处理信息、根据不同气象条件自动选取相应的告警参数、具有跑道占用告警、滑行道冲突告警、禁区入侵告警等，保障空管指挥、地面外场指挥人员全天候了解场面动态，做出正确指挥

5、和调度，确保双跑道运行以及东跑道开放Ⅱ类运行。整个中国的ATCSS正高速发展，在大量利用数据融合技术引进先进设备的条件下，给中国民航空官事业带来了崭新的一页。然而国外发达国家发展数据融合技术比我们早好多年，如今ATCSS中数据融合技术发展的很好，有很多值得我们借鉴的地方。美国作为国际航空运输业最发达的国家，拥有规模最庞大、新技术最先进的空中交通管理系统，有很多值得借鉴和参考的地方。我们重点来看一下联邦航空（FAA）大力投入研究发展的FANS的基础设施中的监视系统——自动相关监视（ADS），它将逐步取代陆基航管监视雷达成为监视信息的主要。目前，FAA研究的ADS主要

6、是2种模式：ADS—A和ADS—B。可寻址式ADS（ADS—A）是用来实现越洋飞行的地空通信，装备有新航行系统FANS—1A或者航空电信X的飞机可以与拥有ADS—A的地面站交换实时位置和速度等参数（通过卫星通信），大大减少位置推算造成的误差。ADS广播系统（ADS—B）可以使飞机通过广播的方式发送本机的位置和速度等参数。这些参数可能被地面站或其他飞机接受，使飞机之间对彼此的重要参数都有一定的了解，从而提供了一种新的安全保障机制，也给地面空管部门实现一致性监视提供了手段。现代空中交通管制对飞机监视普遍采用多雷达联X技术，通过多雷达数据融合处理克服单雷达系统覆盖面小、

7、可靠性低和监视精度不足等特点。数据融合技术是一项先进实用的技术，是我国建设新一代空管系统的关键技术，一旦研制成功便能立即投入使用，能更好的提高我国空中交通管制能力，应用前景明确。数据融合技术能充分利用现有数据资源，实现空管监视系统的数据信息的融合，可以提高飞机定位精度、扩大空中监视范围，对改善冲突预测，流量预测也是十分重要的。数据融合技术在空管中的应用的前景是十分广阔的，随着将来新航行系统的实行，它将保障我国民航生产的安全和效率。空管地面多雷达数据的融合已经在美国等发达国家得到了比较成熟的应用，我国现在也比较重视这一技术的应用，随着我国空管现代化的不断深入，数据融

8、合技术在多