基于ADS-B的飞机防撞算法

面对飞行流量持续快速增长,民航空域资源日益短缺,对冲突飞机进行有效的解脱,是避免飞机间发生碰撞的关键技术。对飞机保护区域进行合理建模,给出一种基于广播式自动相关监视（ADS．B）技术的冲突解脱算法,该算法有效利用ADS．B的数据精度高、更新快的特点,从水平方向上给出“保向变速”与“保速变向”两类解脱策略,从垂直方向上给出“爬升”和“下降”两种解脱策略。把飞机的水平速度、航向和垂直速度作为控制变量,通过计算冲突解脱的边界条件获得控制变量转换时间,从而找到可行的解脱方法。仿真结果表明,对于同一飞行冲突情形,并不是所有的冲突解脱策略都是可行的,但是对于可行的冲突解脱策略,需要由飞行员根据当时的具体情况去决定哪种解脱方式是最优的。     

基于改进滤波算法的ADS-B航空目标监视雷达信道优化

广播式自动相关监视(ADS-B)技术作为一种被广泛应用的航空监视技术,本身极其容易受到同频与外部噪声环境的影响.文中将从ADS-B中的监视算法入手,对其雷达信道进行优化改进.在研究过程中,主要通过正向和反向插值滤波算法对卡尔曼滤波算法进行改进,以达到提高雷达精度的目的.然后通过实验的方式对这种改进措施进行验证.验证结果...     

基于ADS-B的航迹规划算法在无人机飞行管理中的应用

在研究无人机飞行管理过程中,受到广播式自动相关监视(ADS-B)技术监视航空目标的启示,设计了一种以ADS-B技术为基础的无人机航迹规划算法.将场势理论和ADS-B技术相结合,使该算法能够对无人机的飞行进行提前规划和管理.在随后的对比实验和仿真实验中,该文设计的算法在不同障碍数量下,航迹规划一次性成功率虽然略低于当前已...     

基于1090ES的机载ADS-B设备总体设计

介绍了1090ES ADS-B系统组成和信号格式,提出了一种基于1090ES一次变频的超外差中频数字化ADS-B设备总体实现方案,包括天线、收发分机、终端分机和机内测试电路设计,计算了关键技术参数,并简述了其主要技术特征.该方案目前已在工程中得到应用,效果良好.     

ADS-B航空无线电系统浅析

ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)是广播式自动相关监视系统的简称。所谓"广播式自动相关监视",即无需人工操作或者询问,飞机可以自动地从相关机载设备获取参数,并向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息,以供管制员对飞机状态进行监控。ADS-B系统主要应用于空中交通监视,对确保航空飞行安全具有十分重要的意义。     

基于累加分类的ADS-B交织信号处理方法

广播式自动相关监视作为国际民航组织主推的监视技术,越来越多的飞行器配备了ADS-B收发设备,此外,介于ADS-B信号的广播体制以及空域流量的不断增加,不同的ADS-B信号之间将会发生交织,这种情况同样也会发生在直达信号与多径信号之间;以上两种情况均会给ADS-B信号的解码带来严重影响,相应地会造成信息的错误读取或丢失。本文提出了一种单天线下基于累加判决的解交织算法:首先通过单天线下的有效脉冲位置检测以及基于希尔伯特变换的交织检测分别获得信号的起始位置以及信号交织位置,进而得到两条信号之间的相对时延,从而对数据进行累加并利用K-means方法进行分类,最终得到比特位判决结果以实现交织信号分离。      

用于ADS-B解交织的高增益稳健PA算法

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)是基于全球卫星定位系统的航空器运行监视技术,由于ADS-B信号随机接入的广播方式和不断增加的空域流量,不可避免会带来信号交织问题,造成解码信息错误或丢失。本文基于正交投影（Project Algorithm,PA）,利用天线阵带来的信号处理增益,提出了一种高增益稳健的解交织算法:首先利用PA估计源信号的导向矢量,然后结合Capon波束形成算法,提高解交织信号的输出信噪比,考虑导向矢量的估计误差,本文将稳健波束形成（Robust Capon Beamforming,RCB）算法应用于此,从而进一步提高解交织算法的稳健性。仿真和实采数据结果均验证了本文所提算法能够较稳健地提高解交织信号的输出信噪比。      

一种基于ADS-B的雷达性能测试方法

介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)技术的基本原理和坐标转换方法,并提出了基于ADS-B数据测量雷达精度的方法。文中通过某雷达实测数据验证了该方法的可行性。试验结果表明,该方法可以满足雷达精度测试的需要,操作简单,易于评估。     

基于松弛改进FastICA算法的星基ADS-B信号分离

星基广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)系统覆盖空域广,星载接收机所接收的信号信噪比低、信号间的功率差异小,ADS-B报文在接收机处的冲突更加严重,对信号分离算法提出了更高要求。针对基于负熵的快速独立成分分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)算法存在的局部极大值和收敛依赖于初始权值的问题,在FastICA算法中引入了松弛因子,采用松弛改进的FastICA算法对星基ADS-B信号进行分离。阐述了松弛改进FastICA算法对星载ADS-B接收机接收到的混合信号进行分离的机理,并进行了仿真实验,通过相关系数、迭代次数和误码率比较了松弛改进FastICA算法、经典FastICA算法和投影算法的性能。仿真结果表明,松弛改进FastICA算法能更有效地分离星基ADS-B混合信号。     

一种新型微弱ADS-B信号译码算法

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B)广泛应用于空中交通管制,但传播距离远时,ADS-B信号可能十分微弱,不易正确译码。针对此问题,提出低信噪比ADS-B信号的译码算法。该算法计算含噪信号数据块的协方差矩阵,利用该矩阵修正信号起始位置的估计值后,再重新确定新的协方差矩阵,对新的矩阵做奇异值分解,得到脉冲波形估计值;利用脉冲波形估计值与标准脉冲波形分别进行初步译码,并对低置信度比特进行循环冗余纠错。理论计算和仿真表明,在噪声为加性高斯白噪声且前导脉冲位置确定时,该译码算法能明显提高信号的正确接收概率。实验表明,当实测微弱信号的功率为-99 dBm时,正确接收概率为97.9%。     

ADS-B技术在通用航空避撞系统中应用研究

分析了 ADS-B 技术及其在运输航空监视管理系统、通用航空监视管理系统、无人机监视管理系统和避撞系统中应用情况。分析了构建通用航空避撞系统的必要性和构建基于 ADS-B 的通用航空避撞系统的可行性及其优势;研究表明基于 ADS-B 技术的通用航空避撞系统是非常符合我国通用航空特点和需求,在性能上较 TCAS 会有更多优势,除了用于通用航空飞机自身相互避撞外,还可实现通用航空飞机与无人机、运输航空飞机以及地面建筑物和障碍物的避撞。基于 ADS-B 技术对通用航空避撞系统总体构建,包括硬件部分、软件部分、数据部分和通用航空避撞系统规划。     

基于ADS-B水平位置不确定度的碰撞风险研究

广播式自动相关监视(ADS-B)技术具有监视精度高、刷新快、成本低、维护简单等优点,得到民航空中交通管制部门的青睐,常用于航路监视服务。ADS-B水平位置不确定度作为ADS-B的重要参数,反应了目标定位的水平精度等级。文中统计和分析DO-260版本的水平位置不确定度,验证了不同水平精度等级位置误差的正态性。基于位置误差的概率统计特性,评估了当前ADS-B运行间隔下的目标冲突和危险接近等碰撞风险,为ADS-B管制下的飞行间隔评估提供理论基础。     

一种增强型冲突分解算法

冲突分解算法是一种能有效改善无线信道多址接入协议的方式。本文对传统的冲突分解算法——树形冲突分解算法和先到先服务冲突分解算法进行了深入研究和仿真，探讨了这两种算法的优点和不足之处，提出了一种增强型的冲突分解算法（Enhanced Splitting Algorithm，ESA）。该算法继承了树形冲突分解算法和先到先服务算法的优点，不仅考虑了碰撞分组产生的时间，还考虑了分组的产生间隔，从而有效地提高了冲突分解算法的性能。仿真结果显示ESA算法是一种可行的算法。     

基于冲突消解多无人机协同航路规划算法仿真

针对多架无人机同时攻击同一目标的问题,提出了一种基于冲突消解机制的航路规划算法.通过分析协同规划中的各种约束条件及任务要求,从规划终点同时、同步扩展每架无人机的飞行航迹,并采用不等步长扩展法反映每架无人机的飞行速度,在扩展节点的同时进行各项约束条件的检查和消除,保证多条航迹间的时空协同;最后通过数学仿真验证了该算法的可...     

基于ADS-B的低空飞行航迹预测

针对低空自由飞行目标航迹预测问题,提出从战略与战术两层面综合考虑的方法。基于ADS-B监视数据TC报告,考虑目标多重状态参量偏移值,引入衰减记忆和移动窗口平滑模型综合历史信息,实现适合于低空飞行特点的飞行意图推断,规划出战略预测航迹。同时,依据一种新型跟踪监视算法,提出战术与战略预测相结合的航迹混合预测思想,预测目标未来中远期航迹。     

基于ADS-B的新型跟踪监视算法

考虑到ADS-B监视系统数据存在各种误差以及低空航空器飞行特点, 提出一种基于ADS-B数据的跟踪监视新方法。采用可设置判断门限实现飞行多模态间切换, 在平稳航段发挥卡尔曼算法的优势, 在机动航段保持RMIMM平滑稳定性能。该算法综合性能超越传统基于卡尔曼滤波的监视算法, 有效克服卡尔曼滤波对高频部分反应迟钝的不足, 又保留低频部分的良好跟踪特性。建立在多模态切换的基础上, 实现不同模式的快速预测, 为航迹预测提供基础。     

利用概率天气预报的通航飞行路径规划

为解决实际天气与天气预报不一致时根据确定性天气预报所规划飞行路径效益低的问题,提出一种利用以概率方式给出的天气预报,对通用航空飞行路径进行规划的方法。该方法利用由集合数值天气预报得到的概率天气预报信息,构建空域概率天气模型,使用分阶段飞行路径规划方法保障预期规划目标的实现,将飞行路径规划分解为多个阶段,除第一阶段外,从每个阶段的每个起始点出发都分别规划绕飞和穿越可能的危险天气区域两条不同的路径,各阶段的不同路径采用A*算法进行搜索,得到包含多条飞行路径的规划飞行路径集合。实验结果表明,在保证安全性的前提下,该方法规划的飞行路径与其他典型算法规划的飞行路径相比,在统计意义上的期望飞行距离显著减小。      

通用航空飞行计划处理系统的设计与实现

飞行计划处理系统依托公共互联网络，完成飞行用户和管理部门的信息交互，用于通航空域使用的申请、审批、信息收集、信息发布和动态监视。通航飞行用户可依托该系统上报飞行计划、接受飞行计划批复和获取相关飞行服务信息等。其工作原理是，在通航飞机起飞前可以通过飞行服务站或飞行计划申报系统进行计划的申报工作，通航管制中心通过报告获得通航飞机的状态，经确认飞机满足起飞条件后，通航管制中心批准起飞。     

无线信道接入技术中冲突解决算法的研究

文中首先简要说明信道接入技术在无线网络中的地位和作用;然后对当前无线网络中使用较流行的一些信道接入协议进行有针对性的分类;最后,鉴于日益发展的数据业务,主要对随机信道接入协议进行详细的阐述,将其分为随机接入算法和冲突解决算法两部分,并介绍了它们各自当前的一些主流技术。在冲突解决算法中主要从基于协议的算法以及基于信号处理的技术这两个方向进行分析比较。后者体现了信号处理技术和网络技术相互融合的趋势。