基于ADS-B趋势信息的民航飞机跟踪算法

为了有效提高飞机的跟踪精度,获得准确的飞机监视信息,针对民航飞机运行 的特点以及ADS-B信息的特征,充分利用ADS-B趋势信息报告和当前统计模型的优点,提出了 一 种基于ADS-B趋势信息的当前统计模型改进算法。该算法能够将直线运动和转弯机动飞行中 的跟踪误差都稳定在60 m左右,证明了该算法适用于所有飞行阶段,提高了当前统计模 型跟踪算法的精度和适用性。     

空基与星基组合监视系统中的ADS-B分群算法

广播式自动相关监视(ADS-B)技术是未来航空监视技术的发展方向之一.为了满足未来空域中移动节点快速多变以及覆盖范围不断扩大等的监视需求,需要将甚高频自组织数据链和卫星数据链综合实现空基与星基组合监视系统,而分群是实现该系统的一种有效手段.为此,文中提出了一种新型的ADS-B分群算法,通过结合最大连通度准则和非确定性算法,改进了分群组网结构,提高了组网的初始收敛速度、网络整体结构的稳定性以及通信效率.     

一种基于"当前"统计模型的自适应滤波算法

针对机动目标跟踪问题 ,在“当前”统计模型的基础上 ,利用机动加速度与方差的自适应关系 ,提出了一种新的自适应滤波算法。大量仿真结果表明 ,该算法在跟踪机动目标时 ,具有良好的跟踪性能。     

基于飞机降落信息的ADS-B数据跟踪算法

在空中交通管制（ATC）领域,广域监视系统中的ADS-B接收机在飞机飞行方向改变时 ,由于其收星的数量减少导致数据率变低,并且在飞机降落过程中丢点严重。结合ADS-B数 据的特点,采用两个模型分别表示飞机的匀速运动和匀加速运动状态,利用三点速度方向预 测修正对地速度,并引入飞机降落的先验模型,实现在广域监视中对飞机的有效跟踪。 真实数据验证了该方法可有效提高数据率和改善飞机降落过程中的跟踪效果。     

改进的“当前”统计模型变采样率目标跟踪算法

为满足实际雷达系统对高精度和高实时性的要求,提出了一种改进的“当前”统计模型变采样率机动目标跟踪算法。该算法针对“当前”统计模型必须预设加速度极值和机动频率的问题,提出一种加速度方差和机动频率在线同步自适应方法,建立改进的“当前”统计模型机动目标跟踪算法;针对在线自适应方法计算量大的问题,结合采样周期的大小与目标机动特性的关系,引入变采样率方法。仿真结果表明,与传统“当前”统计模型相比,改进的“当前”统计模型机动目标跟踪算法能显著提高对不同机动强度目标的跟踪精度;变采样率方法通过减少采样点数,节省了系统资源,提高了跟踪实时性;所提算法将两者结合,用传统的“当前”统计模型1.5～2倍的平均采样周期得到了更小的位置均方根误差,实现了用单模型方法同时改善跟踪精度和实时性的目的。     

基于SSR和ADS-B混合监视的机载编队防撞系统设计

由于设备性能的限制,民航飞机目前使用的机载防撞系统TCASⅡ不能适用于编队飞 行防撞。为了解决飞机编队飞行防撞以及与民航飞机TCASⅡ兼容的问题,给出了一种基 于二次雷达(SSR)和ADS-B混合监视的机载编队防撞系统的设计方案。该方案采用了TCAS主动 监视和被动监 视相结合的方法,利用唯一的24位S模式地址来识别和归类目标飞机,将TCAS的监视数据和A DS-B的监视数据进行数据融合来完成对目标飞机的监视和跟踪。通过将大型编队划分为多个 编队单元的方法,由长机负责保持各个编队单元之间的安全间距。采用收发器将长机产生的 位置保持和碰撞避免的操纵指令通过高频数据链路传送给各个编队单元,各个编队成员按照 操纵指令调整自己飞机的位置,完成对整个编队的位置保持和碰撞避免的集中控制和分散执 行。该方案可以为机载编队防撞系统的设计和实现提供参考和帮助。     

一种结合多重插补的ADS-B数据筛选算法

为了提高广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance- Broadcast,ADS-B）报文质量,解决由于地面站多重覆盖、硬件设施配置、运行状态等原因引起的报文在数据重复性、数据完整性和实时性上存在的问题,采用多条件直接起始法建立航迹,采用多项约束条件筛选进入优选的报文,并基于专家评级法对报文中表征数据项完整性的权重参数进行估计,结合报文的位置精度和完好性参数综合计算得出ADS-B数据质量指标并将其作为挑选依据。对于ADS-B报文质量极度不理想的特殊情况,使用多重插补（Multiple Imputation,MI）算法对其进行补全处理,综合以上步骤挑选出高质量和高可靠性的ADS-B更新点迹。仿真计算证明该方法可有效剔除重复覆盖造成的重复报文和网络延迟造成的历史数据,防止航迹点回跳,提高数据质量和监视效率。目前,该方法已实际应用于地面站和传输链路条件均不理想的场合,大量实践结果表明该方法可用于保证输出高实时性的、周期性的、稳定平滑的、可靠的ADS-B数据。     

一种改进的基于当前统计的α-jerk目标机动模型

提出了一种改进的基于当前统计的α-jerk目标机动模型,它假设当目标在某一时刻 发生机动时,其下一时刻发生机动的取值是有限的。因此它在建立目标机动的运动模型时, 就没有必要考虑机动的所有值。为提高对机动目标的位置跟踪精度,采取了在传统α-jerk 目标机动模型的基础上增加一项目标机动的均值,即对目标急动进行非零均值建模,并和α -jerk目标模型仿真对比,仿真结果表明,新算法不仅能够实时估计参数α的值,而且与α -jerk目标机动模型相比,其收敛速度更快,对目标位置的状态估计更精确     

基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法

在飞行冲突探测和恶劣天气情况下,单纯利用跟踪滤波算法无法准确判断目标飞机未来的飞行动态。为了有效提高航迹预测精度,针对广播式自动相关监视（ADS-B）信息中意图信息对航迹的影响,提出了一种基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法。该改进算法先通过残差均值交互式多模型（RMIMM）算法,推算出目标飞机的飞行状态参数和飞机运动模式,再结合天气状况、飞行计划和空中交通管制规章进行意图估计,最后通过飞行状态参数、飞机运动模式以及意图信息共同预测目标飞机的航迹。运用蒙特卡洛方法进行仿真,结果表明,与现有算法相比,该改进算法不仅能提供更加精确的航迹预测,而且降低了意图推断的时间延迟。     

基于“科技统计”文献数据的LDA主题模型应用研究

在互联网背景下，文献数据爆炸式增长的态势向人们有效获取信息和知识的路径发出挑战。本文以“科技统计”文献数据为研究对象，探讨该类数据预处理、统计描述、关键词挖掘的流程和方法，并进一步应用LDA主题模型，从理论和应用角度为“科技统计”文献数据挖掘提供研究思路和方法支持。     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括：建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备（BITE）长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。     

一种采用ADS-B技术的通用航空防撞系统

为适应快速发展的通用航空对避撞的迫切需求,在基于广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）的通用航空监视系统的基础上构建了通用航空防撞系统,该系统与无人机和运输航空一体化构建。结合ADS-B工作范围广和通用航空防撞复杂的特点,提出并构建了包括紧急避撞、一般避撞和提前避撞的三级避撞系统。分析了避撞系统中区域的划分,给出了避撞处理流程,讨论了每一级避撞需求及其关键算法。     

基于BDS的ADS-B报文生成系统

目前国际民航组织（ICAO）和美国航空无线电技术委员会（RTCA）有关广播式自动相关监视（ADS-B）标准中的报文数据源均规定来自全球定位系统（GPS）,而中国自主建设的“北斗”卫星导航系统（BDS）作为ADS-B数据源是必然趋势。设计了基于BDS的ADS-B报文生成系统的总体架构,利用BDS接收机接收的真实数据仿真生成了ADS-B的6种报文,并以空中位置报文的生成为例,详细阐述了报文产生涉及的关键技术以及报文的生成过程。通过运行集成后的ADS-B报文生成系统以及对所产生的6种报文的仿真验证,证明该系统总体设计思路合理,运行结果正确,可为基于BDS的ADS-B相关技术研究提供稳定可靠的ADS-B报文源。     

融合多特征的图像检索算法

针对单一特征不能很好地表述图像的问题,提出了一种融合多特征的图像检索算法。首先,提取查询图像和图像库中样本图像的GIST（Generalized Search Tree)特征,用欧氏距离衡量图像间的GIST相似度值,根据查询图像的GIST特征在图像库中进行检索,将结果按相似度进行排序;然后,提取查询图像和返回结果中前k幅图像的尺度不变特征变换(SIFT)特征,使用BBF(Best Bin First)算法进行特征匹配;最后,通过特征点匹配点对数排序并返回检索结果。实验在改进的Corel1000数据集上进行,与传统的单特征图像检索算法对比,提出的图像检索算法不仅提高了检索准确率,而且获得了较好的检索效率。     

一种基于覆盖表融合的移动群智感知协作算法

在集中性较高的感知区域中,移动群智感知网络节点在无控制的模式下,容易产生感知数据冗余度大幅升高的问题,降低了网络感知质量。针对这种情况,首先对感知区域进行时空域划分,并对感知过程进行建模;然后引入单元格充足感知覆盖概念,设计了一种基于覆盖表信息融合的移动节点协作感知数据收集算法。实验仿真表明,相较于原始感知模式和本地控制模式,该算法能大幅消除感知冗余数据,从而提高感知网络的数据质量,同时节约移动节点代价。     

基于统计可信度的压缩感知协作频谱检测算法

压缩感知为认知无线电的宽频谱感知提供了一种新的方法和思路。基于压缩感知的原理,提出了一种多认知用户协作场景下基于用户统计可信度的协作频谱检测算法。该算法使用正交匹配协作追踪算法获得认知区域内的频谱占用情况,根据不同认知用户频谱检测的历史准确度综合判定用户感知结果的统计可信度。仿真结果表明,该算法在不同用户数、不同采样值、不同信噪比变化范围下其检测性能均优于传统算术平均方法,有效改善了检测性能。