面向终端区航空器飞行状态识别的HMM方法.pdf

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1、第43卷第2期2013年3月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．43No．2Mar．2013面向终端区航空器飞行状态识别的HMM方法王洁宁1，孙禾1，赵元棣2(1．中国民航大学空中交通管理研究基地，天津300300；2．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)摘要：为了准确掌握和预测终端区航空器飞行状态及其时序，为管制指挥提供参考，提出了一种基于隐马尔可夫模型的终端区飞行状态识别模型。通过对终端区雷达数据的一致化处理，形成符合隐马尔可夫模型的雷达航迹特征表示；采用雷达特征航迹训练隐马尔可夫模型，建立航空器飞行状

2、态及其时序识别模型。实验表明：对于常规进场的航空器，方法快速有效，平均识别率高达91．53％；模型充分体现了管制意图信息与飞行意图信息；可以帮助管制员及时准确判断航空器的飞行状态。关键词：空中交通管制；隐马尔可夫模型；终端区；飞行状态识别中图分类号：V328文献标识码：A文章编号：1671—654X(2013)02—0001—05IdentificationofAircraftFlightModeinTerminalAreaBasedonHiddenMarkovModelWANGJie．nin91，SUNHel，ZHAOYuan．di2(1．AirTraf缸ManagementRes

3、earchBase，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；2．TianjinAirzrafficManagementOperationalPlanningandSafetyTechnologyLaboratory，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：Inordertomasterandpredicttheterminalareaaircraftflightmodewithitstimingaccurately，andprovidearef

4、erenceforthecontrolcommand，aterminalareaflightmodeidentificationmethodbasedonhiddenMarkovmodel(HMM)isproposed．Terminalarearadardataiscarriedonuniformization，andthentheradartrajectorycharacteristicsexpressionthatcomplieswiththeHMMisformatted．TheradarcharacteristicstrajectoryisusedtotrainHMM，anda

5、ircraftflightmodewithitstimingidentificationmeth—odisestablished．Simulationresultsshowthatthemethodisfastandefficientanditsaveragerecognitionrateis91．53％fortheconventionalapproachingaircraft．Theproposedmethodiscapableofreflectingthecontrolintentinformationandflightintentinformationadequately．It

6、canhelpcontrollerstodeterminetheaircraft§flightmodetimelyandaccurately．Keywords：airtrafficcontrol；hiddenMarkovmodels；terminalarea；flightmodeidentification引言空中交通管制的核心是通过对空中交通运行态势及时准确地判断，安全、合理、高效地调配飞机的运行，实现空中交通有序、高效、安全地运行。对管制时机合理地把握是形成安全、高效管制策略的基础。目前这方面的工作主要依赖于管制经验和管制辅助工具。管制经验主要是通过大量的管制员模拟培训及实践形成

7、，包括安全间隔规范，管制意识等。管制辅助工具是通过对态势信息的集成，融合了信息优化处理、告警策略等功能的计算机辅助工具，帮助管制员把握空中交通运行态势。而及时、可靠地做出管制决策，离不开对航空器飞行状态的正确识别。在我国民航高速发展的今天，空域容量有限、航班延误等现象严重，为了协助管制员提高管制效率，需要从根本上对飞行状态进行研究。文献[1]使用基于混合模型的飞行模式预测算法，对多飞机场景下冲突探测进行了概率分析。文献[2]应用混合估计算法对飞机的状态和飞