李旭娟，皮建勇，黄飞翔，贾海朋

（1.贵州大学计算机科学与技术学院，贵阳 550025；2.贵州大学云计算与物联网研究中心，贵阳 550025；3.中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局，贵阳 550005）

（*通信作者电子邮箱xjlee8687@126.com）

0 引言

应国际民航组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）提出的全球空管一体化要求，美国和欧洲率先制定了未来空管的发展规划，直接影响了全球空管一体化运行概念的实行，其中美国下一代航空运输系统（Next Generation Air Transportation System，NextGen）已于2020 年启用，欧洲单一天空计划（Single European Sky ATM Research，SESAR）也还在不断演进。它们共同支撑的运行概念是轨迹和性能［1］，为提高飞行效率、增强可预测性、节约能耗、容量评估等，形成一个基于轨迹的空管系统，虽然各有不同的侧重点，但4D 航迹预测都是系统任务的基础保障，而我国下一代空中交通管理系统也必然需要实现4D航迹预测技术［2］。

4D 航迹是航空器在时空上的运行轨迹，即经度、纬度、高度三维坐标在时间轴上的变化。4D 航迹数据是典型的时序数据，时序数据的频率模式［3］可分为随机的（Random）、无秩序的（Chaotic）、拟周期的（Quasy-periodic）和周期的（Periodic），其中随机的和周期的是完全不可预测和完全可预测的模式，而无秩序的是指未来短期可预测且非线性依赖于前一时刻，最后拟周期的是指序列的变化显示出一种随时间变化的相似性，但每个时间点又略有不同。

以往的航迹预测方法［4-9］是将航迹时序数据作为无秩序的，用前一时刻的位置信息或变化量预测下一时刻的信息，再将预测输出作为再下一时刻的输入，以此迭代的方式对未来一段时间的航迹进行预测，实现了高精度的航迹预测。……