TCAS Ⅱ与ADS-B数据融合新算法.pdf

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1、130传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第3期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)03-0130-03计算与测试^000}TCASII与ADS-B数据融合新算法田士佳，杨霄鹏，姚昆，曹逸樵(1．空军工程大学信息与导航学院，陕西西安710077；2．94710部队，江苏无锡214141)摘要：针对空中交通流量越来越大，TCASII无法满足日益增长的防撞需求，提出了根据估计误差协方差最大特征值加权的数据融合算法。该算法首先分析

2、TCASII和ADS—B的原理和特点，阐述了结合ADS—B优势发展组合监视的必要性，重点介绍组合监视区域，采用Kalman滤波对飞机进行目标跟踪，对局部滤波得到的航迹进行加权融合，得到最优估计，对算法进行仿真，结果验证该算法能够得到较高精度数据高监视能力，增强防撞性能。关键词：TCASII；ADS—B；组合监视；数据融合；卡尔曼滤波中图分类号：V249文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)03-0130-03AnovelalgorithmforTCASIIandADS-BdatafusionTIANSh

3、i-jia，YANGXiao—peng，YAOKun，CAOYi-qiao(1．CollegeofInformationandNavigation，AirForceEngineeringUniversityIXi’an710077，China；2．94710Unit，PLA，Wuxi214141，China)Abstract：Withincreasingairtrafficflow，TCASIIcan’tmeetgrowingdemandforcollisionavoidance，datafusionalgorithm

4、basedonthemaximumeigenvalueweightingofestimationerrorcovarianceisproposed．PrincipleandcharacteristicsofTCASIIandADS—Bareanalyzed，thenecessityofdevelopmentofcombiningmonitoringcombinedwithadvantagesofADS—Bisexpounded，andcombinedmonitoringareaisintroduced．Kalmanfi

5、lteringisusedfortargettrackingofaircraft，andtheoptimalestimationisobtainedbyweightedfusionoftracksobtainedbylocalfiltering．Thealgorithmissimulatedandtheresultsshowthatthealgorithmcangethigherprecisionofdata，improvemonitoringability，andenhanceperformanceofcollisi

6、onavoidance．Keywords：TCASII；ADS—B；combinedsurveillance；datafusion；Kalmanfiltering0引言替TCASII被动监视是不现实的，一旦卫星定位系统出现随着世界航空业的发展，空中交通流量每年递增10％问题，将导致监视和冲突探测能力的丧失，而且ADS—B的以上，飞机之间发生冲突的概率大大增加。交通警戒与防性能需要大量测试和评估来验证。因此，将TCASII信撞系统(trafficalertandcollisionavoidancesystem，TCAS)

7、的息与ADS—B信息进行数据融合，发展组合监视是非常必要出现更好地帮助飞行员了解飞机周围的空域情况，提高了的。飞行的安全系数。目前世界范围内使用的TCAS大多属本文提出了一种根据估计误差协方差最大特征值加权于TCASII系统，它在实际应用过程中暴露出虚警和不必的数据融合算法，对局部滤波得到的航迹进行加权融合，得要的告警等问题，而且冲突预测能力随着航路飞行复杂性到最优估计。的增加而大大降低。广播式自动相关监视(automaticde—1TCASⅡ与ADS-B相关理论pendentsurveillance—broadcas

8、t，ADS—B)具有更强的监视能TCASII是独立运行的空中交通防撞系统，可以判定力、精度误差更小、数据更新率快等优势，能够更即时、更准机相对运动过程中的正确行动过程，并且提供垂直的修正、确地进行冲突检测。现阶段直接用ADS—B主动监视代预防措施的决断告警，为装备应答机的飞机提供保护。收稿日期：2016-02—15基金项目：国家自