基于无迹卡尔曼滤波的飞行航迹预测方法研究

为了解决现有的航迹预测方法预测精度和稳定性不足的问题,在已有的历史航迹数据的基础上,提出一种基于无迹卡尔曼滤波的飞行航迹预测模型.根据已知航班的部分航迹点构建航空器运动观测方程和状态方程,并通过无迹卡尔曼滤波完成航迹预测,面向所得数据和原始数据展开误差比较分析,检验算法及预测过程准确性.研究结果表明,通过上述算法进行飞...     

飞行计划冲突预探测算法研究

对飞行计划冲突预探测进行了彻底的研究,给出了相应的预探测算法。在对各种冲突类型进行研究的同时,针对航迹交叉时横向间隔的冲突探测——预探测中最困难的问题,给出了相关的探测模型,结合严密的数学理论推导,得出相关的求解公式,全面地解决了该问题。当冲突存在时,该算法确定地给出冲突时间段和冲突的航路段。实践表明,该算法是非常有效的。     

基于航路段相关的飞行冲突探测方法研究

调配航路飞行冲突是民航空管ATC区域管制的一项重要课题。文章从分析空管雷达航迹和航路之间的关系出发,提出了基于航路段分析调配航路飞行冲突的一种有效的解决方案。     

基于球形边界的ATC飞行冲突概率预测

文章根据ICAO的飞行规则对飞行器的飞行冲突进行了较详细的理论分析,将该飞行冲突过程分成两个阶段即航路巡航阶段和离场起飞、进近着陆阶段,通过简化飞行边界条件和飞行冲突状态,分别推导给出了该两个阶段需要的三维飞行冲突预测解析运算模型。该飞行冲突预测解析运算模型运算量明显得到减少,并利用Monte-Carlo仿真算法验证了该算法的精确度和可行性。     

基于改进卡尔曼滤波的四维飞行航迹预测模型

为解决空气动力学模型在四维飞行航迹预测中存在的参数过多、预测精度偏低等问题,提出了一种对预测模型中的系统噪声进行实时估计的改进卡尔曼滤波（IKF)算法。首先,对雷达数据进行处理,根据航空器飞行中航向、航速进行速度转换;然后,采用传统卡尔曼滤波(KF)算法和IKF算法分别建立航迹预测模型;最后通过同一实例计算,比较两种算法在X、Y、Z方向上的预测偏差,取偏差小者为优。实验结果表明：IKF算法在X、Y方向上的预测偏差比KF算法分别降低了17.65%和98.03%,而Z方向上采用KF算法有较小的预测偏差。此外,针对IKF算法进行不同时间间隔的预测分析,在进场飞行程序的保护区宽度(9.46km)范围内,预测间隔可以增大至20s。     

ADS-B信息的球状模型飞行冲突探测算法

随着空中飞行流量日趋增大,飞行器自由飞行过程中发生碰撞的可能性也越来越大,针对飞行器周围空域进行合理划分,给出了一种基于ADS-B信息的球状模型飞行冲突探测算法.该算法结合ADS-B的原理和特点,运用球状模型取代圆柱体模型对飞行器周围空域进行建模,然后进行冲突目标初选,对可能发生冲突飞行器的位置、航迹交叉点、距离进行计算并预估到达时间,与门限值比较判断能否发生碰撞,最后,对算法进行仿真.结果验证:算法能够更准确并且快速地完成冲突探测,并对驾驶员发出冲突告警,对防止飞行冲突的发生具有积极作用.     

基于非线性回归的目标航迹预测算法

基于非线性回归对目标航迹进行准确预测是实现目标跟踪的基础。针对传统的卡尔曼滤波在目标行为发生较快变化时航迹预测精度降低的问题,本文提出了一种改进的卡尔曼滤波算法对目标航迹进行预测。该方法结合了目标的实际运动情况,根据预测值和真实值的实时偏差调整滤波过程,将系统方差矩阵转换为可变量,从而可以解决当目标行为明显变化时传统方法预测精度低的问题。实验结果表明,在目标行为状态发生变化的情况下,提出的算法均可以实现对目标航迹的速度、方向和转向角的精准预测。     

基于可信度的航迹融合

本文提出了一种基于可信度的数据融合的航迹处理方法。该方法基于各雷达提供的信息的相对可信度,对不同航迹分别建立多雷达可信度判断矩阵,求得各雷达对该目标的可信度,进而求得各雷达的综合可信度。根据雷达的可信度,采用可信度高的雷达所获取的航迹信息进行卡尔曼滤波,获得每条航迹的最佳估计值。然后对多部雷达滤波后的数据进行线性加权融合处理,最终得到唯一航迹。     

飞行计划的航迹预测与航迹配对在ATC中的应用

本文介绍了在民航ATC系统中,基于飞行计划的三阶段飞行模型的航迹预测方法,以及方向距离相关法的航迹配对方法.并对算法进行仿真.结果满足系统需求.     

无人机自主飞行航迹规划研究

在分析无人机飞行轨迹问题的基础上,建立二维、三维情况下的航迹规划模型,求得在飞行高度安全的前提下无人机的最短飞行轨迹。作出模型的基本假设,根据维数给出目标探测概率的计算过程以及最短航迹的规划思路。通过设计具体的仿真环境,对不同维数情况下的航迹分别进行求解和分析,验证了模型的合理性。     

基于CUDA的塔台模拟机冲突检测算法

塔台模拟机冲突检测算法是一种耗时大的并行算法。针对其导致塔台模拟系统核心服务器CPU负担过重的缺点,在常用冲突检测算法的基础上,提出一种基于统一设备构架（CUDA）的塔台模拟机冲突检测实现方案。首先介绍GPU并行运算的体系结构基础,并将基于卡尔曼滤波的目标物体跟踪技术的分层冲突检测算法移植到GPU。然后利用相同价格的CPU和GPU对比运算效果。实验结果表明：与相同算法的CPU实现方案相比,GPU实现方案将计算效率提高10～50倍。使用此方案,极大地减轻了核心服务器的负担,使塔台模拟机的性能得到质的提高。     

航迹预处理中废点的检测和处理方法

在雷达数据的远距离传输过程中,由于信道的噪声干扰或者其他原因,会引起信号的传输错误。这就会形成航迹废点。针对某分布式系统的设计要求,具体讨论了如何检测废点,以及检测到废点之后的处理方法。     

飞行冲突的判定模型及其在冲突避免中的应用

在军、民用飞机的飞行中，保证飞机间的安全间隔始终是确保飞行安全需要首先考虑的问题。该文以现行的飞行间隔规定为基础，以星基导航设备的使用为前提，构建了飞行冲突的判定模型——一个由保护区，警戒区组成的双层保护区域；并在对飞机之间的水平间隔和垂直间隔分别计算的基础上，实现了飞行冲突的检测算法。飞行冲突的检测算法可以提供详细的信息：何时不存在冲突；何时存在冲突；何时冲突已经发生；何时不存在冲突但存在警告，而不仅仅是给出一个判断结果。最后以该模型和算法为基础，应用遗传算法解决飞行冲突，取得了良好的效果。     

基于ARM小型直升机飞控系统设计与实现

介绍基于ARM7某型直升机自主飞行控制系统的设计及实现;先简要说明飞控系统的ARM硬件实现和软件架构,然后在该INS基础上,设计并实现扩展卡尔曼滤波器,融合INS数据以准确获得飞机姿态角;进一步设计实现基于位置和速度跟踪的飞行控制器,通过对飞机位置和速度的规划,实现飞机的多任务、长距离飞行任务;地面测试和试飞表明该飞控系统达到设计的要求,性能稳定。     

强抖动环境下的接口冲突检测模型

在战地通信系统信号检测的研究中,对接口的冲突进行检测,保证设备的正常运行.战地环境多是伴随爆炸、强震动等强抖动环境,强抖动的外部环境对接口的信号形成了较大的外部干扰,使得接口的冲突信号与外部信号形成了纠缠,并且伴随高度的相似性特征.传统的通信接口检测方法无法应对高度相似的信号进行分类,检测的盲目性也随之增加,降低了接口冲突检测准确度.提出利用通信数据量预测的战地强抖动环境下接口冲突检测方法.对通信接口的数据量进行分时段预测,针对当前时间间隔内通信接口冲突的概率进行计算,根据计算结果设定不同的过滤器,最终得到通信接口冲突避免时的最优结果,实现了战地强抖动环境下通信接口冲突检测.试验结果表明,利用改进方法进行战地强抖动环境下的作战单元通信接口冲突检测,能够有效提高检测的准确率.     

基于改进SUSAN原则的车辆检测方法

为解决汽车辅助驾驶系统中目标车辆检测的实时性和鲁棒性问题,提出一种基于单目视觉的车辆检测系统,将改进的SU—SAN(Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus,即最小核值相似区)算法应用到车辆边缘检测中;采用自适应双阈值法检测车底阴影。结合车道线参数动态规划车辆初始检测区域;在检测区域中,采用改进的SUSAN算法定位车辆边缘,生成车辆假设;最后根据车辆的纹理、形状和位置特征来验证车辆假设;为改善系统性能,采用Kalman滤波算法对检测到的目标进行跟踪;使用实际采集的道路图像序列对系统进行测试。实验表明,该系统能够及时准确地检测前方目标车辆。     

基于过滤驱动的文件完整性检测技术

通过哈希算法计算和比较文件的摘要,通过文件过滤驱动方式从操作系统底层实现Windows文件完整性实时监控,使得文件完整性检查功能更加健壮。     

基于目标状态估计的UAV路径重规划决策模型

变结构离散动态贝叶斯网络能感知突发固定威胁,但难以应用于状态未知的突发机动威胁.针对此问题,提出一种新的无人机路径重规划决策模型.该模型以变结构离散动态贝叶斯网络为基础,在机动威胁目标状态未知情况下,结合Kalman滤波理论,得到基于动态贝叶斯网络的目标状态估计模型,并将其作为一个模块加入路径重规划模型中,实现路径重规划决策.仿真结果证明了所提出的无人机路径重规划决策模型的正确性.     

基于跟踪算法和模糊推理的交通事件检测方法

针对高速公路交通事故容易引发大规模拥堵的问题,提出了一种基于视频的快速检测算法,实现了事件信息的快速反馈。首先利用平稳序列法获取背景,并由背景差法获取前景。然后在使用凸包占有率对遮挡进行检测的基础上,采用改进的卡尔曼滤波特征匹配跟踪算法对车辆进行跟踪。最后通过对交通流的速度和流量进行检测,建立速度、流量与交通流状态之间的映射关系,运用模糊推理方法判别交通事件的发生。实验结果证明,本文提出的 方法能有效地获取前景信息,并能实时有效地对高速公路上的交通事件进行检测。