基于ADS-B的空管监视系统研究

目前,我国民航空管系统普遍采用雷达对航空器进行监视,雷达的特点决定了其存在一定的雷达盲区,以及在一些特定的地区无法安装。为了提高对空域的监视管理,改善航空器的协同避撞性能,中国民航局已全面启动ADS-B建设工程,并于2017年率先在新疆地区完成30个ADS-B地面站的建设。ADS-B相较于传统空管雷达具有以下优势:首先,ADS-B地面站建设成本低,维护方便,并且部署方便,不受地形限制;其次,ADS-B的定位精度较高,可以达到10 m量级,能有效地提高航空器的协同能力,减小飞行间隔,提高空域容量;第三,ADS-B可提供更多的目标信息,以实现空—地监视、空—空监视和地—地监视。此外,在无法部署雷达或者雷达信号无法覆盖的地区,ADS-B可以为航空管制部门提供可靠的监视信息。随着我国低空空域的加快开放,对ADS-B技术在空管监视系统中的应用研究将更有意义。     

基于K-means聚类的通航协同空域规划算法设计和实现

随着通航产业的不断发展,通航协同空域的合理划设是其高效、安全运营的关键,但目前以人为认知和经验划设的协同空域在使用效率和便利性上并不能满足当前通航产业链快速发展的需求。针对这个问题,文章运用K-means算法对海量历史ADS-B监视数据进行聚类分析,计算得出使用率高、通用航空器数量密集的空域范围,可为低空运行中心空域规划提供辅助决策。     

多传感器覆盖监视在航路中的应用

我国是一个航空大国,随着民用空中交通流量的快速增长和低空空域管理改革深入开展带来的通用航空快速发展,民航呼伦贝尔空管站首次实现了多信号源组合监视在航路上的应用.从2013年至今,区域内先后建设11个多基站测量定位系统,在满足场面和终端区监视的同时,实现了对高空航线的有效监视覆盖,提高了飞行的安全性和空域的利用率.也实现了多传感器覆盖的ADS-B、广域多点相关系统和雷达的组合监视,满足了空中交通监视所需要的导航精度、导航完整性和监视完整性要求.这种综合监视的方法,有助于推动多监视源的应用.     

中国低空空域改革与通用航空发展

随着我国低空空域的不断开放,低空空域内的航空器将越来越密集,低空空域管理改革势在必行,以此提高低空空域资源使用的安全和效率。基于此,本文从通用航空及低空空域的概念出发,重点分析了低空空域管理改革现面临的困难,并结合通用航空的特点,在遵循国家相关法律法规的前提下,提出了推进和深化低空空域管理改革工作的措施,从而规范和促进地区通用航空的事业发展。     

ADS-B多数据链路融合方案探索

作为新航行系统FANS的重要组成部分,将ADS-B技术用于民航空中交通管制,可在无法部署航管雷达的大陆地区为航空器提供优于雷达间隔标准的类雷达管制服务。数据链路是ADS-B技术的重要组成部分,当前多种数据链路并存而又互不兼容,形成极大的"信息壁垒",成为广播式自动相关监视技术发展所面临的一个无法回避的问题。由于三种不同体制、不同标准而又互不兼容的数据链路技术共存,已严重影响基于航空器之间的空空监视效果,制约着空管飞行流量和飞行安全保障能力的提高。     

MSPDAF算法在低空监视信息融合中的应用

为了实现对低空空域运行航空器的有效跟踪,进而保障低空空域运行安全,将一次雷达与无源雷达进行组合,运用MSPDAF算法进行两种雷达协同监视的信息融合,并将回波源于目标的概率应用于目标状态估计中.仿真结果表明,该算法相比单独一种雷达的跟踪算法具有更好的融合精度,能够在电磁环境复杂的低空空域中有效地进行目标跟踪,从而可以应用到低空空域航空器的监视,为低空运行提供更高的安全保障.     

基于MPLS VPN的飞行器ADS-B系统联机运行实现方法

ADS-B系统联机运行能扩大监视范围并共享监视数据。提出了ADS-B系统联机运行的2种算法。使用DADS-B-select算法实现系统联机按分散模式运行;通过MPLS VPN技术对ADS-B系统进行网络互联。在模拟实验的基础上,构建了ADS-B分布式系统。通过网管采集的24 h内的网络参数显示,时延、抖动和丢包数据均处于正常范围,该系统的功能能够正常实现。     

基于ADS-B技术无人机实时监视系统的相关研究

随着无人机市场日益拓展,带来经济效益和繁荣的同时,也不能忽视它可能带来的安全问题.任何无人机只要起飞,都面临着如何避免影响正常航空飞行,保证低空安全的难题.尝试将ADS-B新型监视技术应用于无人机监视,理论验证:基于ADS-B技术的无人机监视系统,能够提供安全、可靠、准确、连续的无人机实时监视,更好的保障无人机的飞行安全,实现民航监视信息共享,促进无人机持续健康发展.     

基于ADS-B的无人机感知与规避蚁群算法模型

在空域融合背景下,为了提高无人机安全性能、防止空中碰撞事故的发生,提出一种基于ADS-B监视技术的无人机感知与规避蚁群算法模型。该模型主要由两部分组成:确定型冲突探测模型和冲突解脱模型。前者充分利用ADS-B信息从水平和垂直面进行几何距离判定来确定冲突目标,后者则基于引入了综合启发函数和排序机制的蚁群算法进行航路重规划来实现避撞。经仿真实验验证,该探测模型能有效识别可能威胁目标,而解脱模型不仅适用于典型的双机冲突场景,也能为复杂的多机冲突场景提供较优质的解脱策略。     

加强低空空域管制促进通用航空发展

作为国家的重要资源,空域在近年来得到了世界各国的重视.但就目前来看,国内低空空域的开发时间尚短,在空域管制方面存在较多的问题,以至于无法满足通用航空的发展需求.基于这种认识,本文对加强低空空域管制的问题展开了研究,以期更好的促进通用航空的发展.     

低空空域综合管理系统软件架构研究

针对传统的低空空域管理的开展方式暴露出的许多缺陷,讨论了如何利用计算机信息化技术提高低空空域管理的工作效率,减少通用航空运行中低空空域飞行活动单位与各空管单位的协调负担,整合各种空管资源,降低通航飞行成本.基于J2EE体系结构,提出了集成Struts和Hibernate框架的低空空域综合管理系统架构模型,对系统功能模块划分和具体的业务流程进行了分析与实现.结果表明,所提出的系统架构模型对提高系统的开发效率、提升系统的性能和质量有一定的作用.     

ACAS X监视特性分析及防欺骗技术探讨

总结分析了ACAS X的目标监视特性，指出ACAS X本身虽有较强的抗干扰能力，但随着扩展混合监视和ADS-B信息的深度应用，ACAS X可能会被一些技术手段欺骗。文章详细列举分析了这些欺骗手段，并指出可采用基于空域场景、基于几何相符与数据一致性、基于射频信号特征、基于欺骗信号时间和空间特征等验证技术对这些欺骗手段进行应对。文章选取基于几何相符与数据一致性的验证技术进行仿真，结果表明该技术可以得到更精确的飞机几何估计位置，能够发现一段航路中飞行器几何轨迹与飞机导航性能不符合的目标，进行虚假目标的滤除。     

复杂网络链路危险度预测模型研究

提出了仅基于链路线形的危险链路预测模型,通过对链路线形数据的计算,得到相应的链路潜在危险程度,对新加入交通网络的链路进行预测,从而在碰撞发生之前进行相应的整治。实验选取自贡市檀木林—自来水厂路段为测试对象,通过分析其链路线形数据,探讨了该链路的危险性;同时,应用物理分析法和当量总碰撞法对结果进行验证比较。验证表明,该模型可以在不需要历史数据的情况下,有效准确地对危险链路进行预测。     

一种最大吞吐量的深空通信网络路由算法

针对深空通信网络中链路的高时延和间断连通性特征,提出了一种以路径吞吐量最大为准则的路由算法．该算法利用存储转发机制,构建端到端的多条路径; 以最大化利用链路的连通时段为目标,依据路径中各链路的连通时序图及链路连通时段的吞吐量,确定链路的最大有效传输时间段,构建端到端多跳最大吞吐量路径．理论分析与仿真结果表明,与传统的路由算法相比,该算法支持非实时连通链路的端到端通信,并得到最大吞吐量的端到端路由．     

珠三角城市群经济联系的演变特征及影响因素探讨

城市间频密的经济联系是城市群的重要特征,并随城市群发育程度的提升而增强。本文以我国发育程度最高的城市群之一?珠三角城市群为实证案例,基于改进的引力模型法、地理信息系统(Geographic Information System,GIS)和二次指派程序(Quadratic Assignment Procedure,QAP)分析法,结合社会经济数据,对2000~2019年城市间经济联系的演变特征进行了分析,并探讨了影响因素。研究发现：珠三角城市群经济联系强度不断提升,其中广州与其余各城市间的经济联系增量最多,深圳市的增幅最大;珠三角城市群经济联系方向呈现稳中有变的趋势,且各个城市的相对地位因此不断发生变化。经济距离差异、经济发展与城镇人口增长、产业分工与产业联系、政策推动是影响经济联系变化的主要原因。其中,经济距离差异是基本原因,与经济联系总量高度负相关;经济发展快慢与城镇人口增速是直接原因,与经济联系的增强保持同步性;产业发展与产业分工则是间接因素,与经济联系的变化具有正相关性;政策因素则是重要推手,在影响经济联系方面发挥着重要作用。本文研究有助于厘清近20年珠三角城市群经济联系的演变特征及影响因素,对制定促进城市群高质量发展的规划与政策具有一定启示意义。     

用于中继蜂窝网络的动态频率规划算法

在两跳中继蜂窝网络中,为提高频谱利用率,以链路带宽需求为依据,提出了一种动态频率规划算法.综合考虑了信道质量、用户业务速率需求及中继两跳链路的速率匹配,计算不同链路上的带宽需求.根据链路带宽需求,对不同链路上的可用频率资源进行动态分配,在不同中继覆盖区域间进行动态频率复用,使系统频率复用因子可根据系统负载自适应变化.仿真结果表明,与现有频率规划算法相比,该算法在系统频谱效率与小区边缘用户平均吞吐量上都有性能优势.     

融合权重和结构的加权非负矩阵分解的链路预测

链路预测的目标是根据已知网络结构信息去预测尚未连接的节点间形成链接的可能性。大部分现存链路预测方法仅关注无向无权网络,忽略自然权重与网络结构,从而导致预测精度下降。为此,文章提出一个加权非负矩阵分解（WNMF）的链路预测模型。该模型同时保持自然权重和加权网络局部结构。首先,将权重网络的邻接矩阵分解映射到低维潜在空间,以保持原始网络自然链接权重,然后将3个经典的加权共同邻居（WCN）、加权Adamic-Adar（WAA）和加权资源分配（WRA）作为指示矩阵分配给非负矩阵分解模型,以保持网络局部结构,并融合以上两类信息提出3个基于加权非负矩阵分解框架（WNMF框架）的链路预测模型:WNMF-WCN、WNMF-WAA和WNMF-WRA。此外,采用拉格朗日乘法规则学习所提3个模型参数。在6个真实世界加权网络上将现有链路预测模型与本文链路预测模型相比较,其结果表明,所提模型的PCC和Precision值最高可分别提升22.8%和23.5%。