基于A-SMGCS的机场场面移动目标冲突探测研究

发布时间：2017-03-29 21:02

  本文关键词：基于A-SMGCS的机场场面移动目标冲突探测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着民航业的飞速发展,大型枢纽机场布局日趋复杂,场面上飞机起降架次和服务车辆日渐增多,机场场面上飞机之间、飞机与车辆以及障碍物之间的冲突频发,尤其在雨天、大雾、夜间等能见度较低的情况下问题更为显著,严重威胁了机场的高效运行以及场面安全性。为了降低机场场面冲突概率,保障机场安全高效运行,进行有关机场场面移动目标冲突探测的研究迫在眉睫。但目前机场场面冲突探测研究多针对某一类或某几类冲突展开,尚未形成系统、通用且完善的冲突探测方法。鉴于此,本文基于先进场面活动引导和控制系统(Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems,A-SMGCS)及其对冲突告警模块的基本要求,并结合广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)等机场场面监视技术,着重研究了场面监视数据预处理、机场飞行区运行单元数据库建立、机场场面移动目标冲突探测方案等内容。本文的主要研究工作包括:对机场场面冲突探测的相关技术进行介绍和分析,并构建了机场场面移动目标冲突探测系统框架;对机场场面监视数据进行预处理,包括ADS-B报文解析、坐标转换以及移动目标跟踪等内容,并通过仿真实验验证了交互式多模式粒子滤波(Interacting Multiple Model Particle Filter,IMM-PF)算法应用于机场场面移动目标跟踪的可行性和优越性;针对飞机与飞机、飞机与车辆之间的冲突,说明了冲突定义以及最小安全间隔的界定方法;考虑到机场布局、各区域运行规则以及各类冲突场景,建立了机场场面飞行区运行单元数据库,并提出了基于运行单元间隔的场面移动目标冲突探测方案,最后的仿真实验表明了该方案在机场场面移动目标探测方面的可行性。
【关键词】：机场 A-SMGCS ADS-B IMM-PF 冲突探测
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V328;V351
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 缩略词10-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文研究内容15
• 1.4 论文结构编排15-17
• 第二章 机场场面冲突探测相关技术和系统框架17-29
• 2.1 A-SMGCS系统17-19
• 2.1.1 A-SMGCS系统的发展历程17
• 2.1.2 A-SMGCS系统的功能及分级17-19
• 2.1.3 A-SMGCS系统对冲突告警的基本要求19
• 2.2 机场场面监视技术19-24
• 2.2.1 A-SMGCS场面监视关键技术20-22
• 2.2.2 ADS-B数据链22-23
• 2.2.3 ADS-B监视功能体系23-24
• 2.3 机场场面移动目标冲突探测系统框架24-28
• 2.3.1 机场场面移动目标冲突的类别24-26
• 2.3.2 机场场面移动目标冲突探测的框架结构26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 机场场面监视数据预处理29-42
• 3.1 ADS-B报文解析29-32
• 3.1.1 ADS-B报文结构29-31
• 3.1.2 机场场面监视信息提取31-32
• 3.2 坐标转换与移动目标跟踪32-39
• 3.2.1 WGS-84 大地坐标系到机场平面坐标系的转换32-34
• 3.2.2 机场场面移动目标跟踪34-39
• 3.3 场面监视数据预处理试验39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 机场场面移动目标冲突探测研究42-66
• 4.1 机场场面移动目标冲突定义42-43
• 4.2 移动目标最小安全间隔43-44
• 4.3 A-SMGCS移动目标冲突探测方案44-65
• 4.3.1 机场场面飞行区运行单元数据库建立45-48
• 4.3.2 基于运行单元间隔的场面移动目标冲突探测方案48-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第五章 A-SMGCS移动目标冲突探测仿真实验66-73
• 5.1 南京禄口机场场面飞行区运行单元数据库66-68
• 5.2 实验平台68-69
• 5.3 实验结果及分析69-71
• 5.4 本章小结71-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 本文工作总结73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文80

【参考文献】

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本文编号：275388