基于基本飞行模型的ADS-B航迹修正研究

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1、第3l卷第5期2013年10月中国民航大学学报JoURNALoFCIVⅡ。AVIATIoNUNIVEl峪ITYoFCHINAV01．3lNo．5October2013基于基本飞行模型的ADS—B航迹修正研究张召悦8，杜海龙“，高春燕a(中国民航大学a．空中交通管理学院．b．工程技术训练中心，天津300300)摘要：为有效提高飞机的监视精度，获取准确的飞行航迹。针对ADS—B监视过程中的航迹异常问题，提出了基于基拳飞行模型的ADS—B航运修正方法。该方法充分利用ADS—B丰富的飞行数据信息，建立了飞行计算模

2、型和航迹识别模型，最终结合真实数据通过程序仿真验证了该方法的可行性。实验结果表明，该方法能准确、快速修正平飞、转弯、爬升过程中的航迹信息．可以有效提高航迹监视的实时性。关键词：监视；ADS—B：基本飞行模型；航迹修正中图分类号：V355．1文献标志码：A文章编号：1674—5590(2013)05—0001—04ResearchoncorrectionofADS—Btrajectorybased仰basicni曲tmodels删ⅣG劢∞7ue8，DuⅣ西一zo时，甜0蕊Mn—脚3(a．A打7坳c胁z舢伊脚

3、mcoffe伊Ib．E，画地e^增nc^n幻∽s7瓶ni愕cen匏r，翻∞，死珊巧流300300，吼i胁)Abstract：Inordertoimpmvetheaccuracyoftheaircraftmonitoring，andtoobtaintIleaccumten培httrack，ADS—Btrackcorrectionappmachbasedonbasicfightmodelisputforwardtosolvethepmblemofabno肌altrackinADS—Bmonitoringpmc

4、ess．ThealgorithmmakesfulluseofADS—BnightdatainfornlationandestablishestheⅡightcalculationmodelandtrajectoryidentificationmodel．FinaUythefeasibilityofthealgorithmisvalidatedbyusingIealdata．TheresultshowsthatthismethodcanaccuratelyandfastcorTectthetmckinfoⅡ

5、nationinleVelf】ight，lumingandelimbingproeess；meanwhile，i￡cane妊＆tivelyimprovetheaeeuracyofthenighttrackmonitoring．KeywoHls：monitoring；ADB—B；basicnightmodel；trajectorycorrection广播式自动相关监视(ADS—B)是基于全球导航卫星定位系统的飞行器运行监视技术，是为越洋飞行的航空器在无法进行雷达监视的情况下，希望利用卫星实施监视所提出的解决

6、方案(”。在空中交通管制中，利用ADS—B监视设备提供的航空器飞行数据，管制员可以为航空器配备飞行间隔，防止航空器与航空器相撞，大大提高监视的灵活性。国内准备将ADs—B技术应用到民航监视领域，然而由于接收机误差、数据链误差、系统延时等误差的存在【2】，飞机飞行过程中的航迹异常、丢点现象比较突出，目前国内对ADS—B航迹修正方面研究的较少，保证ADs—B航迹的连续性及对航迹修正成为一项重要工作。为促进ADs—B航迹监视技术在民航领域的推广，本文结合民用飞机各飞行阶段的特征和ADS—B监视数据的特点，采用飞

7、行计算模型对ADS—B航迹进行修正。1飞行计算模型飞行计算模型是ADS—B航迹识别、修正的基础，能从根本上反映航迹的趋势。为了准确、快速修正航迹，选取了基本飞行模式及其状态方程。1．1基本飞行模型基于复杂适应系统理论中的积木机制思想，文献【3]提出了符合飞行操作特征的基本飞行模型的概念。航空器飞行航迹中高度和速度的剖面由一系列基本飞行模型组合而成(一条航迹段的基本飞行剖面如图1所示)，基本飞行模型主要有以下5种模式：1)匀速飞行模式(eonstantvelocitv，CV)：主要巡航段中的直线飞行，以及等

8、速爬升／下降飞行。2)转弯飞行模式(coordinatetum，CT)：在等高度、收稿日期：2013—02—28；修回日期：2013—04—28基金硬目：国家科技支撑计划项目(2011BAH24888)；中央高校基本科研业务费专项(zxB2011A002)；中国民航大学科研基金项目(2011KYE04)作者简介：张召悦(1985一)，男，山东宁津人，实习研究员，硕士，研究方向为交通信息工程及控制．一2一中国民航大学学报等偏航率