專(zhuān)利名稱(chēng)：一種ads-b航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，特別是一種ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，屬于空中交通管制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
空中交通管制的根本目的是使航線(xiàn)上的飛機(jī)安全、有效和有計(jì)劃的在空域中飛行，管制員需要對(duì)管制空域內(nèi)飛機(jī)的飛行動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。
傳統(tǒng)的雷達(dá)監(jiān)視手段采用詢(xún)問(wèn)應(yīng)答方式對(duì)目標(biāo)探測(cè)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，雷達(dá)系統(tǒng)自身具有很多局限性，限制了監(jiān)視性能的提高。雷達(dá)波束的直線(xiàn)傳播形成了大量雷達(dá)盲區(qū)，無(wú)法覆蓋海洋和荒漠等地區(qū)；雷達(dá)旋轉(zhuǎn)周期限制了數(shù)據(jù)更新率的提高，從而限制了監(jiān)視精度的提高；無(wú)法獲得飛機(jī)的計(jì)劃航路、速度等狀態(tài)數(shù)據(jù)，限制了跟蹤精度的提高和短期沖突檢測(cè)告警STCA的能力。因此，需要開(kāi)發(fā)新的監(jiān)視手段。
廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視ADS-B利用航空器自動(dòng)廣播由機(jī)載星基導(dǎo)航和定位系統(tǒng)生成的精確定位信息，地面設(shè)備和其他航空器通過(guò)航空數(shù)據(jù)鏈接收此信息，衛(wèi)星系統(tǒng)、飛機(jī)以及地基系統(tǒng)通過(guò)高速數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)空天地一體化協(xié)同監(jiān)視。ADS-B不僅克服了傳統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視手段的一些問(wèn)題，并且具有精度高、更新率高、應(yīng)用范圍廣、地面設(shè)備建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。
空中交通管制工作站是空中交通管制員的一種管制工具，這種管制工具需要具備兩種基本功能監(jiān)視和通信。監(jiān)視是指通過(guò)特定的監(jiān)視手段，管制員在特定的顯示屏幕上觀測(cè)并獲得實(shí)時(shí)的飛機(jī)位置；通信是指管制員利用話(huà)音和數(shù)據(jù)等通信手段與飛行員進(jìn)行實(shí)時(shí)的通信與交流。管制員通過(guò)監(jiān)視和通信可以及時(shí)地獲取詳細(xì)的飛機(jī)位置信息，同時(shí)又能夠與飛行員取得及時(shí)的聯(lián)系，這樣就可以隨時(shí)隨地的對(duì)管制區(qū)域內(nèi)的飛機(jī)進(jìn)行空中交通指揮，使飛機(jī)能夠按照正確的航路飛行，從而降低空中交通事故率，提高航路飛行安全，管制員也可以有效地調(diào)度管制區(qū)域內(nèi)的其他飛機(jī)，優(yōu)化飛機(jī)的航路，提高空中交通流量和空域利用率，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
飛行計(jì)劃是由航空器使用者(航空公司或駕駛員)提交給空中交通服務(wù)提供者的關(guān)于本次飛行的詳細(xì)說(shuō)明。飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)處理的目的是保證空中交通服務(wù)單位能夠根據(jù)批準(zhǔn)的計(jì)劃對(duì)航空器提供管制、情報(bào)等服務(wù)，從而避免操作的盲目性，確保飛機(jī)安全飛行。飛行計(jì)劃的特點(diǎn)是信息源渠道多，信息量大，易受影響(包括飛機(jī)本身的狀況、氣象條件、起降機(jī)場(chǎng)及航線(xiàn)的環(huán)境等)。
ADS-B信息與飛行計(jì)劃信息源自不同的信息源，包含不同的信息數(shù)據(jù)，為了使管制員能夠最大限度地了解空域狀態(tài)，從而為用戶(hù)提供最好的管制服務(wù)，需要將源自不同信息源的信息進(jìn)行一體化融合處理，而融合處理的前提是能夠準(zhǔn)確、及時(shí)、有效地將關(guān)于同一目標(biāo)的不同信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
傳統(tǒng)的雷達(dá)監(jiān)視信息與飛行計(jì)劃信息的相關(guān)問(wèn)題，在工程中大都是直接通過(guò)二次代碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)的，但是實(shí)際飛行中二次代碼經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)，因此該相關(guān)方法準(zhǔn)確度不高；在理論上國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)也提出了一些雷達(dá)航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)算法，盡管在仿真試驗(yàn)中可以獲得較好的效果，但是由于實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，因此不具有很高的工程可實(shí)施性。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，它兼具了相關(guān)判斷的準(zhǔn)確度和工程可實(shí)施性，有效實(shí)現(xiàn)了ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于包括信息采集模塊、呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊、疑似相關(guān)判斷模塊和相關(guān)結(jié)論判斷模塊，其中 信息采集模塊，分別采集和處理所需的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息，送至呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊； 呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊，對(duì)從信息采集模塊來(lái)的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息分別判斷兩者的呼號(hào)與狀態(tài)信息的相關(guān)性，如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；如果呼號(hào)和狀態(tài)有且僅有一項(xiàng)相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃疑似相關(guān)，還需進(jìn)一步判斷以確定是否能消除疑似相關(guān)； 疑似相關(guān)判斷模塊，對(duì)經(jīng)過(guò)呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊的疑似相關(guān)ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息進(jìn)一步判斷并處理，如果通過(guò)判斷消除了疑似相關(guān)，則仍然將該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息相關(guān)；否則，則判斷該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息不相關(guān)； 相關(guān)結(jié)論判斷模塊，得出最終的相關(guān)結(jié)論判斷，對(duì)疑似相關(guān)判斷模塊中沒(méi)有疑似相關(guān)的情況有兩種如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；對(duì)有疑似相關(guān)的情況如果能消除疑似相關(guān)，則該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果不能消除疑似相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于作為一種新的航空監(jiān)視手段，ADS-B報(bào)文數(shù)據(jù)中提供了飛機(jī)呼號(hào)信息。本發(fā)明了一種準(zhǔn)確且工程上較容易實(shí)現(xiàn)的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，對(duì)于采集到的信息首先判斷呼號(hào)相關(guān)，再判斷其他狀態(tài)信息的相關(guān)，如果兩者都相關(guān)上則直接確定為相關(guān)；如果兩者都未相關(guān)上則直接確定為不相關(guān)；如果兩者只有一個(gè)相關(guān)上，則被確定為疑似相關(guān)，再做進(jìn)一步的判斷，如果能消除疑似則仍然判斷為相關(guān)?？朔藗鹘y(tǒng)相關(guān)處理方法的不足，兼具了相關(guān)判斷的準(zhǔn)確度和工程可實(shí)施性，有效地實(shí)現(xiàn)了ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)問(wèn)題。



圖1為本發(fā)明的組成框圖； 圖2為本發(fā)明中的信息采集模塊的流程圖； 圖3為本發(fā)明中的呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊中狀態(tài)判斷流程圖； 圖4為本發(fā)明中的疑似相關(guān)判斷模塊的流程圖； 圖5為本發(fā)明中的相關(guān)結(jié)論判斷模塊的流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明以下涉及的符號(hào)說(shuō)明 p狀態(tài)相關(guān)系數(shù)； fph位置相關(guān)系數(shù)； fsc時(shí)間相關(guān)系數(shù)； ffx航向相關(guān)系數(shù)； kph.ksc常數(shù)項(xiàng)； dn航跡點(diǎn)與飛行計(jì)劃間的距離； θf(wàn)航路段角度，即飛行計(jì)劃提供的角度值； θn當(dāng)前航跡的方向角。
如圖1所示，本發(fā)明的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理總體流程，它包括四個(gè)部分信息采集模塊、呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊、疑似相關(guān)判斷模塊和相關(guān)結(jié)論判斷模塊，實(shí)現(xiàn)如下 (1)信息采集模塊 如圖2所示，該模塊功能為分別采集所需的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息。在該模塊中并行處理ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息并提取有用的信息，為了數(shù)據(jù)采集與處理方便，模塊中使用鍵值和實(shí)值的形式存儲(chǔ)和管理ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息，即分別賦給每個(gè)ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息一個(gè)序號(hào)，ADS-B航跡的序號(hào)為系統(tǒng)航跡號(hào)，飛行計(jì)劃的序號(hào)為飛行計(jì)劃ID；鍵值部分存儲(chǔ)序號(hào)，實(shí)值部分存儲(chǔ)該ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃有用信息的具體內(nèi)容。
A.ADS-B航跡信息的采集與處理 如圖2所示，用來(lái)采集與處理ADS-B航跡信息。首先采集ADS-B航跡中某個(gè)航跡點(diǎn)報(bào)文信息，其中包括狀態(tài)報(bào)文數(shù)據(jù)(State Vector Report)、模式報(bào)文數(shù)據(jù)(Mode StatusReport)、勤務(wù)報(bào)文數(shù)據(jù)(0n Condition report)，需要提取狀態(tài)報(bào)文數(shù)據(jù)和模式報(bào)文數(shù)據(jù)中的相關(guān)有用信息，主要包括模式報(bào)文數(shù)據(jù)中的呼號(hào)信息和狀態(tài)報(bào)文中的位置、高度、航向與時(shí)間信息；然后接收線(xiàn)程提取這些有用信息并寫(xiě)入緩存；接著處理線(xiàn)程并更新以系統(tǒng)航跡號(hào)為鍵值的ADS-B航跡信息；隨后搜索經(jīng)過(guò)更新后已進(jìn)行相關(guān)處理的ADS-B航跡，如果還未與飛行計(jì)劃相關(guān)上，則在未相關(guān)ADS-B航跡所在位置一定范圍內(nèi)利用飛行計(jì)劃ID號(hào)搜索未相關(guān)的飛行計(jì)劃，再對(duì)兩者繼續(xù)后面的相關(guān)處理過(guò)程。
B.飛行計(jì)劃信息的采集與處理 用來(lái)采集與處理飛行計(jì)劃信息。首先采集飛行計(jì)劃信息并判斷其有效性，只有滿(mǎn)足有效性才能進(jìn)一步提取其中的有用項(xiàng)，主要包括ID號(hào)、呼號(hào)和飛行航路信息中的位置、高度、航向與時(shí)間信息；然后接收線(xiàn)程提取這些有用信息并寫(xiě)入緩存；接著處理線(xiàn)程并更新以飛行計(jì)劃ID為鍵值的飛行計(jì)劃信息；隨后搜索經(jīng)過(guò)更新后已進(jìn)行相關(guān)處理的飛行計(jì)劃，如果還未與ADS-B航跡相關(guān)上，則在未相關(guān)飛行計(jì)劃所在位置一定范圍內(nèi)利用系統(tǒng)航跡號(hào)搜索未相關(guān)的ADS-B航跡，再對(duì)兩者繼續(xù)后面的相關(guān)處理過(guò)程。
(2)呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊 在將ADS-B航跡和飛行計(jì)劃相關(guān)時(shí)，把相關(guān)信息劃分為兩類(lèi)一類(lèi)是呼號(hào)信息，即飛機(jī)的呼號(hào)；另一類(lèi)是其他決定相關(guān)與否的飛機(jī)狀態(tài)信息，包括飛機(jī)的位置、高度、航向和時(shí)間信息，統(tǒng)稱(chēng)為狀態(tài)信息，可以為相關(guān)判斷提供依據(jù)。
本模塊的功能即用來(lái)分別判斷呼號(hào)與狀態(tài)的相關(guān)性，呼號(hào)的判斷相對(duì)比較簡(jiǎn)單，相同則認(rèn)為呼號(hào)相關(guān)，不同則認(rèn)為呼號(hào)不相關(guān)；但是狀態(tài)的判斷則比較復(fù)雜，需要一套判斷準(zhǔn)則。其詳細(xì)過(guò)程及所含內(nèi)容如圖3所示 A.呼號(hào)判斷 基于數(shù)據(jù)采集模塊所得到的ADS-B航跡中某個(gè)航跡點(diǎn)和飛行計(jì)劃的呼號(hào)進(jìn)行判斷，如果兩個(gè)呼號(hào)相同，則判斷為呼號(hào)相關(guān)；如果兩個(gè)呼號(hào)不同，則判斷為呼號(hào)不相關(guān)。由于相關(guān)信息還包含狀態(tài)部分，此時(shí)還無(wú)法確定最終的相關(guān)性結(jié)論。
B.狀態(tài)判斷 由于狀態(tài)信息由飛機(jī)的位置、高度、航向和時(shí)間信息共同組成，所以狀態(tài)的相關(guān)判斷應(yīng)由一個(gè)綜合因子決定，定義為狀態(tài)相關(guān)系數(shù)p。相關(guān)質(zhì)量由位置相關(guān)系數(shù)fph、時(shí)間相關(guān)系數(shù)fsc、航向相關(guān)系數(shù)ffx共同決定，當(dāng)最終狀態(tài)相關(guān)系數(shù)小于預(yù)定門(mén)限時(shí)，則判斷為狀態(tài)相關(guān)；并且在每一個(gè)系數(shù)的計(jì)算過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果大于預(yù)定門(mén)限，都會(huì)直接返回0。采用統(tǒng)計(jì)相關(guān)方法即當(dāng)該航跡和飛行計(jì)劃在m次相關(guān)中有大于等于n次相關(guān)上(m和n的選擇由用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要定制)，則認(rèn)為該航跡與飛行計(jì)劃最終相關(guān)。在計(jì)算過(guò)程中，只考慮航路上在航跡區(qū)域內(nèi)的那部分航路段。下面分別定義位置相關(guān)系數(shù)、時(shí)間相關(guān)系數(shù)和航向相關(guān)系數(shù) 位置相關(guān)系數(shù)取航跡到飛行計(jì)劃航路段的垂直距離為位置差，位置相關(guān)系數(shù)定義為與距離成正比，定義式如下，其中kph為常數(shù)項(xiàng)，dn為基于上述規(guī)定的航跡點(diǎn)與飛行計(jì)劃間的距離。
時(shí)間相關(guān)系數(shù)取飛行計(jì)劃航跡到達(dá)雷達(dá)航跡在該航路段投影點(diǎn)的時(shí)間與實(shí)際時(shí)間之差為時(shí)間差，時(shí)間相關(guān)系數(shù)定義為與時(shí)間差成正比，定義式如下，其中ksc為常數(shù)項(xiàng)，tn為基于上述規(guī)定的航跡點(diǎn)與飛行計(jì)劃間的時(shí)差。
航向相關(guān)系數(shù)取ADS-B航跡當(dāng)前方向與飛行計(jì)劃航路段的角度差為角度偏差。取角度偏差的絕對(duì)值的正弦值為航向相關(guān)系數(shù)，定義式如下，其中θf(wàn)為航路段角度，即飛行計(jì)劃提供的角度值，θn為當(dāng)前航跡的方向角。
在上述任何一個(gè)相關(guān)系數(shù)計(jì)算出來(lái)后，如果結(jié)果大于預(yù)設(shè)門(mén)限，則直接認(rèn)為狀態(tài)相關(guān)系數(shù)為0。
否則，按下面的方法計(jì)算狀態(tài)相關(guān)系數(shù)p 最終，如果呼號(hào)相同并且通過(guò)上述判斷方法確定狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且通過(guò)上述判斷方法確定狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；如果呼號(hào)和狀態(tài)有且僅有一項(xiàng)相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃疑似相關(guān)，還需進(jìn)一步判斷以確定是否能消除疑似相關(guān)。
(3)疑似相關(guān)判斷模塊 如圖4所示，該模塊對(duì)經(jīng)過(guò)呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊的疑似相關(guān)進(jìn)一步判斷并處理，如果通過(guò)判斷消除了疑似相關(guān)，則仍然將該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃相關(guān)；否則，則判斷該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃不相關(guān)。
首先判斷本航跡點(diǎn)是否可疑，如果可疑再判斷其可疑類(lèi)型。
A.類(lèi)型為呼號(hào)可疑，則判斷本航跡后q-1(q≥3，可根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置)個(gè)航跡點(diǎn)，如果仍然都呼號(hào)可疑，則繼續(xù)判斷第q+1個(gè)新的航跡點(diǎn)，首先對(duì)該航跡點(diǎn)與已有的航跡進(jìn)行相關(guān)判斷，如果可以與已有航跡相關(guān)上，則繼續(xù)判斷呼號(hào)是否可疑，仍然可疑則得出結(jié)論該呼號(hào)出錯(cuò)，并向管制員告警；該航跡點(diǎn)如果與飛行計(jì)劃可以相關(guān)，則消除呼號(hào)疑似相關(guān)并進(jìn)行航跡相關(guān)。
B.類(lèi)型為狀態(tài)可疑，則判斷本航跡后q-1個(gè)航跡點(diǎn)，如果仍然都狀態(tài)可疑，則繼續(xù)判斷第q+1個(gè)新的航跡點(diǎn)，首先對(duì)該航跡點(diǎn)與已有的航跡進(jìn)行相關(guān)判斷，如果可以與已有航跡相關(guān)上，則繼續(xù)判斷狀態(tài)是否可疑，仍然可疑則得出結(jié)論該狀態(tài)出錯(cuò)，并向管制員告警；該航跡點(diǎn)如果與飛行計(jì)劃可以相關(guān)，則消除狀態(tài)疑似相關(guān)并進(jìn)行航跡相關(guān)。
(4)相關(guān)結(jié)論判斷模塊 如圖5所示，相關(guān)結(jié)論判斷模塊用于得出最終的相關(guān)結(jié)論判斷，對(duì)沒(méi)有疑似相關(guān)的情況有兩種如果呼號(hào)相同并且通過(guò)上述判斷方法確定狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且通過(guò)上述判斷方法確定狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ABS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)，并且向管制員告警。對(duì)有疑似相關(guān)的情況如果能消除疑似相關(guān)，則該條ADS-B航跡可以與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果不能消除疑似相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)，并且向管制員告警。
權(quán)利要求
1.一種ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于包括信息采集模塊、呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊、疑似相關(guān)判斷模塊和相關(guān)結(jié)論判斷模塊，其中
信息采集模塊，分別采集和處理所需的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息，送至呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊；
呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊，對(duì)從信息采集模塊來(lái)的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息分別判斷兩者的呼號(hào)與狀態(tài)信息的相關(guān)性，如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；如果呼號(hào)和狀態(tài)有且僅有一項(xiàng)相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃疑似相關(guān)，還需進(jìn)一步判斷以確定是否能消除疑似相關(guān)；
疑似相關(guān)判斷模塊，對(duì)經(jīng)過(guò)呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊的疑似相關(guān)ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息進(jìn)一步判斷并處理，如果通過(guò)判斷消除了疑似相關(guān)，則仍然將該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息相關(guān)；否則，則判斷該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息不相關(guān)；
相關(guān)結(jié)論判斷模塊，得出最終的相關(guān)結(jié)論判斷，對(duì)疑似相關(guān)判斷模塊中沒(méi)有疑似相關(guān)的情況有兩種如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；對(duì)有疑似相關(guān)的情況如果能消除疑似相關(guān)，則該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果不能消除疑似相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的采集與處理ADS-B航跡信息的過(guò)程為
(1)首先采集ADS-B航跡中某個(gè)航跡點(diǎn)報(bào)文信息，包括狀態(tài)報(bào)文數(shù)據(jù)、模式報(bào)文數(shù)據(jù)、勤務(wù)報(bào)文數(shù)據(jù)，提取狀態(tài)報(bào)文數(shù)據(jù)和模式報(bào)文數(shù)據(jù)中的相關(guān)有用信息，主要包括模式報(bào)文數(shù)據(jù)中的呼號(hào)信息和狀態(tài)報(bào)文中的位置、高度、航向與時(shí)間信息；
(2)然后通過(guò)接收線(xiàn)程提取所述的有用信息并寫(xiě)入緩存；
(3)接著處理線(xiàn)程并更新ADS-B航跡信息；
(4)隨后搜索經(jīng)過(guò)更新后已進(jìn)行相關(guān)處理的ADS-B航跡，如果還未與飛行計(jì)劃相關(guān)上，則在未相關(guān)ADS-B航跡所在位置一定范圍內(nèi)利用飛行計(jì)劃ID號(hào)搜索未相關(guān)的飛行計(jì)劃信息，再將該信息送至呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊中對(duì)兩者進(jìn)行相關(guān)處理過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的采集與處理飛行計(jì)劃信息的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為
(1)首先采集飛行計(jì)劃信息，主要包括ID號(hào)、呼號(hào)和飛行航路信息中的位置、高度、航向與時(shí)間信息，并判斷這些有用信息的有效性；
(2)然后接收線(xiàn)程提取所述的有用信息并寫(xiě)入緩存；
(3)接著處理線(xiàn)程并更新該飛行計(jì)劃信息；
(4)隨后搜索經(jīng)過(guò)更新后已進(jìn)行相關(guān)處理的飛行計(jì)劃登信息，如果還未與ADS-B航跡相關(guān)上，則在未相關(guān)飛行計(jì)劃所在位置一定范圍內(nèi)利用系統(tǒng)航跡號(hào)搜索未相關(guān)的ADS-B航跡信息，再將該信息送至呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊中對(duì)兩者進(jìn)行后面的相關(guān)處理過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的呼號(hào)判斷的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為對(duì)于從數(shù)據(jù)采集模塊所得到的ADS-B航跡中某個(gè)航跡點(diǎn)和飛行計(jì)劃的兩個(gè)呼號(hào)，如果兩個(gè)呼號(hào)相同，則判斷為呼號(hào)相關(guān)；如果兩個(gè)呼號(hào)不同，則判斷為呼號(hào)不相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的狀態(tài)判斷的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為
(1)所述的狀態(tài)相關(guān)判斷由一個(gè)綜合因子狀態(tài)相關(guān)系數(shù)p決定，p的計(jì)算公式為
p由位置相關(guān)系數(shù)fph、時(shí)間相關(guān)系數(shù)fsc、航向相關(guān)系數(shù)ffx三者取平均值共同決定，其中位置相關(guān)系數(shù)fph為
kph為常數(shù)項(xiàng)，dn為航跡點(diǎn)與飛行計(jì)劃間的距離；
時(shí)間相關(guān)系數(shù)fsc為
ksc為常數(shù)項(xiàng)，tn為基于上述規(guī)定的航跡點(diǎn)與飛行計(jì)劃間的時(shí)差航向相關(guān)系數(shù)ffx為
θf(wàn)為航路段角度，即飛行計(jì)劃提供的角度值，θn為當(dāng)前航跡的方向角；
m和n由用戶(hù)根據(jù)需要選定；
(2)如果最終狀態(tài)相關(guān)系數(shù)p小于預(yù)定門(mén)限時(shí)，則判斷為狀態(tài)相關(guān)；
(3)如果在所述的位置相關(guān)系數(shù)fph、時(shí)間相關(guān)系數(shù)fsc、航向相關(guān)系數(shù)ffx中任何一個(gè)相關(guān)系數(shù)計(jì)算出來(lái)后，結(jié)果大于預(yù)設(shè)門(mén)限時(shí)，則直接認(rèn)為狀態(tài)相關(guān)系數(shù)p為0，即狀態(tài)不相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，其特征在于所述的疑似相關(guān)判斷模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)程為判斷本航跡點(diǎn)是否可疑，如果可疑再判斷其可疑類(lèi)型
(1)類(lèi)型為呼號(hào)可疑，則判斷本航跡后q-1，q≥3個(gè)航跡點(diǎn)，如果仍然都呼號(hào)可疑，則繼續(xù)判斷第q+1個(gè)新的航跡點(diǎn)，首先對(duì)該航跡點(diǎn)與已有的航跡進(jìn)行相關(guān)判斷，如果可以與已有航跡相關(guān)上，則繼續(xù)判斷呼號(hào)是否可疑，仍然可疑則得出結(jié)論該呼號(hào)出錯(cuò)，并向管制員告警；該航跡點(diǎn)如果與飛行計(jì)劃可以相關(guān)，則消除呼號(hào)疑似相關(guān)并進(jìn)行航跡相關(guān)；
(2)類(lèi)型為狀態(tài)可疑，則判斷本航跡后q-1個(gè)航跡點(diǎn)，如果仍然都狀態(tài)可疑，則繼續(xù)判斷第q+1個(gè)新的航跡點(diǎn)，首先對(duì)該航跡點(diǎn)與已有的航跡進(jìn)行相關(guān)判斷，如果可以與已有航跡相關(guān)上，則繼續(xù)判斷狀態(tài)是否可疑，仍然可疑則得出結(jié)論該狀態(tài)出錯(cuò)，并向管制員告警；該航跡點(diǎn)如果與飛行計(jì)劃可以相關(guān)，則消除狀態(tài)疑似相關(guān)并進(jìn)行航跡相關(guān)；
得出最終的相關(guān)結(jié)論判斷，對(duì)疑似相關(guān)判斷模塊中沒(méi)有疑似相關(guān)的情況有兩種如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；對(duì)有疑似相關(guān)的情況如果能消除疑似相關(guān)，則該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果不能消除疑似相關(guān)，則判斷該條航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)。
全文摘要
一種ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)處理系統(tǒng)，信息采集模塊分別采集和處理所需的ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息；呼號(hào)與狀態(tài)判斷模塊，分別判斷ADS-B航跡信息和飛行計(jì)劃信息兩者的呼號(hào)與狀態(tài)信息的相關(guān)性，如果呼號(hào)相同并且狀態(tài)相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃相關(guān)；如果呼號(hào)不同并且狀態(tài)也不相關(guān)，則確定該條ADS-B航跡與飛行計(jì)劃不相關(guān)；如果呼號(hào)和狀態(tài)有且僅有一項(xiàng)相關(guān)，判斷該條航跡與飛行計(jì)劃疑似相關(guān)，再進(jìn)一步判斷以確定是否能消除疑似相關(guān)；疑似相關(guān)判斷模塊對(duì)ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息進(jìn)一步判斷處理，如果通過(guò)判斷消除了疑似相關(guān)，則仍然將該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息相關(guān)；否則，判斷該條ADS-B航跡和飛行計(jì)劃信息不相關(guān)。本發(fā)明兼具了相關(guān)判斷的準(zhǔn)確度和工程可實(shí)施性，有效地實(shí)現(xiàn)了ADS-B航跡與飛行計(jì)劃的相關(guān)問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04L29/08GK101110166SQ20071012027
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者軍 張, 朱衍波, 熙 林, 偉 劉, 蔣一平 申請(qǐng)人:民航數(shù)據(jù)通信有限責(zé)任公司, 北京航空航天大學(xué)