空管多监视数据融合研究

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自动独立监视(ADS)技术是依靠机载飞行数据管理机(FMC)通过甚高频(VHF)无线通信链路、S模式数据链或卫星链路自动向地面接收设备发送包括飞机身份数据、三维位置数据、速度、高度信息在内的导航数据与相关气象信息。在海洋及内陆等非雷达覆盖区域,ADS技术将是保证系统自动更新目标航迹,保证不间断监视的主要手段。在航路、中低空进近与机场上空ADS与以部署雷达的融合信息将提供更高精度的航迹跟踪与更早的分型冲突探测预警,这样的融合系统航迹可供用户在确保同等飞行安全等级的条件下缩小飞行间隔,提高空域利用率。由此可见,对于非雷达覆盖区,ADS技术的推广和应用将会对未来空中交通管制监视保障能力的提升产生重大影响。在上述情况要求下,多雷达融合技术需要向多监视器数据融合技术发展。本文以ADS-B与多雷达数据融合为研究对象,主要研究内容包括:(1)在融合模型的建立上,分析对比了集中式、分布式等传统融合模型的优缺点,尝试设计了混搭模式的多雷达-ADS-B数据融合模型对ADS-B与雷达进行数据融合;(2)考虑到ADS-B与雷达各自的数据特性,在研究过程中提出了适合ADS-B与多雷达融合处理时空对准、坐标变换的解决方案;(3)对于ADS-B航迹跟踪时的“三边测量”问题,提出了引入了“伪距”方程解决方案;在系统航迹跟踪时,运用卡尔曼滤波技术生成、更新系统综合航迹;(4)针对文章中提出的ADS-B与雷达数据融合模型,进行了原始数据采集和计算机仿真,结果验证融合模型的有效性。
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