唐小明,王贞杰,张 涛

(海军航空工程学院信息融合研究所,山东 烟台 264001)

1 引 言

广播式自动相关监视技术(ADS-B)是一种基于GPS全球卫星定位系统和空-空、地-空数据链通信的航空器运行监视技术,是国际上解决空中交通管制最有效的办法[1]。它的出现为空中交通管制提供了技术支持和解决途径。根据相对于航空器的信息传递方向,机载ADS-B应用功能可以分为发送(OUT)和接收(IN)两类。OUT相当于播报设备,是指航空器发送其位置信息和其它信息;IN是接收设备[2]。信息在发射设备和接收设备之间传输时,可能由于干扰而丢失或出错,导致ADS-B数据率降低。另外,飞机在姿态改变时,尤其是降落过程中,由于收星的数量减少也会导致数据率下降,甚至在某一时段出现“盲区”。本文介绍的引入飞机降落模型的外推跟踪算法解决了在数据率低的情况下对目标实现不间断连续跟踪的问题,满足广域交通管制的数据率要求。

2 数据预处理

2.1 ADS-B数据特点

ADS-B被成功应用于空中交通管制,其工作原理如图1所示。

图1 ADS-B应用于空中交通管制的原理Fig.1 The principle of ADS-B used in air traffic control

图1给出了ADS-B设备数据的来源及主要的数据信息,包括飞机航班号、时刻、GPS位置信息(包括经度、纬度和高度)、对地速度、爬升速度等信息[3],这些信息为定位跟踪提供了依据。

当飞机飞行姿态改变时,一般会伴随速度和方向的改变,此时由于姿态的改变,安装在机顶的GPS天线收星的数量会减少,引起GPS定位数据的减少。基于速度和加速度的跟踪模型会存在一定误差。……