基于a-smgcs的机场场面移动目标冲突探测研究

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1、中图分类号：V355论文编号：102870715-S001学科分类号：082302硕士学位论文基于A-SMGCS的机场场面移动目标冲突探测研究研究生姓名陈倩学科、专业交通信息工程与控制研究方向智能交通指导教师王帮峰教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationResearchontheConflictDetectionofAirportSurfaceMovementT

2、argetsbasedonA-SMGCSAThesisinTrafficInformationEngineeringandControlbyChenQianAdvisedbyProf.WangBangfengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

3、研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要随着民航业的飞速发展，大型枢纽机场布局日趋复杂，场面上飞机起降架次和服务车辆日渐增多，机场场面上飞机之间、飞机与车辆以及障碍物之间的冲突频发，尤其在雨天、大雾、夜间等能见度较低的情况下问题更为显著，严重威胁了机场的高效运行以及场面安全性。为了降低机场场面冲突概率，保障机

4、场安全高效运行，进行有关机场场面移动目标冲突探测的研究迫在眉睫。但目前机场场面冲突探测研究多针对某一类或某几类冲突展开，尚未形成系统、通用且完善的冲突探测方法。鉴于此，本文基于先进场面活动引导和控制系统（AdvancedSurfaceMovementGuidanceandControlSystems，A-SMGCS）及其对冲突告警模块的基本要求，并结合广播式自动相关监视（AutomaticDependentSurveillance-Broadcast，ADS-B）等机场场面监视技术，着重研究了场面监视数据预处理、机场飞行区运行单元数据库

5、建立、机场场面移动目标冲突探测方案等内容。本文的主要研究工作包括：对机场场面冲突探测的相关技术进行介绍和分析，并构建了机场场面移动目标冲突探测系统框架；对机场场面监视数据进行预处理，包括ADS-B报文解析、坐标转换以及移动目标跟踪等内容，并通过仿真实验验证了交互式多模式粒子滤波（InteractingMultipleModel–ParticleFilter，IMM-PF）算法应用于机场场面移动目标跟踪的可行性和优越性；针对飞机与飞机、飞机与车辆之间的冲突，说明了冲突定义以及最小安全间隔的界定方法；考虑到机场布局、各区域运行规则以及各类冲

6、突场景，建立了机场场面飞行区运行单元数据库，并提出了基于运行单元间隔的场面移动目标冲突探测方案，最后的仿真实验表明了该方案在机场场面移动目标探测方面的可行性。关键词：机场，A-SMGCS，ADS-B，IMM-PF，冲突探测IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcivilaviationmarket,thelayoutcomplexitiesoflargehubairportsandthetrafficmovementsontheairportsurfacearegrowing,andit’smorelike

7、lytoeruptconflictsamongaircrafts,groundvehiclesandtheobstacles,especiallyinlowvisibilityconditionslikeheavyrain,thickfogornighttime,whichhasposedseriousthreatstotheefficiencyandsafetyofairportoperation.Researchesontheconflictdetectionbetweenairportsurfacemovementtargetsm

8、eanalottoreducethesurfaceconflictprobabilityandensurethesafeandhighefficientoperationofairports.However