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ADS-B信号相干解调算法研究
1
作者 孙欣伟 王建新 《电子设计工程》 2025年第5期192-196,共5页
广播式自动相关监视(Automatic-Dependent-Surveillance-Broadcast,ADS-B)技术是目前国际民航组织ICAO推荐的新型空域监管技术。针对星载环境下的低信噪比场景,为了进一步提高ADS-B信号解调算法的成功率,提出了一种ADS-B信号相干解调算... 广播式自动相关监视(Automatic-Dependent-Surveillance-Broadcast,ADS-B)技术是目前国际民航组织ICAO推荐的新型空域监管技术。针对星载环境下的低信噪比场景,为了进一步提高ADS-B信号解调算法的成功率,提出了一种ADS-B信号相干解调算法。该算法依靠频域恒虚警方法进行信号到来检测,通过基于FFT算法的频偏、相偏估计算法消除频偏和相偏的影响,并使用互相关取最大值的方式进行帧头定位。计算机仿真表明,该算法在Eb/N0=10 dB时解调成功率达到90%,达到了贴近理论值的高解调性能。 展开更多
关键词 ads-b 相干解调 恒虚警检测 互相关
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基于聚类加权协方差矩阵的ADS-B信号分离算法
2
作者 王文益 张菡铄 《中国民航大学学报》 2025年第1期47-52,59,共7页
广播式自动相关监视(ADS-B,automatic dependent surveillance-broadcast)系统采用同一频段随机广播的方式发射ADS-B信号,这将导致ADS-B信号产生交织,威胁航空安全。目前,利用Capon算法分离ADS-B信号时,未考虑到ADS-B信号的脉冲特性,这... 广播式自动相关监视(ADS-B,automatic dependent surveillance-broadcast)系统采用同一频段随机广播的方式发射ADS-B信号,这将导致ADS-B信号产生交织,威胁航空安全。目前,利用Capon算法分离ADS-B信号时,未考虑到ADS-B信号的脉冲特性,这会使Capon算法的性能大幅下降。因此,本文针对ADS-B交织信号,设计了基于聚类加权协方差矩阵的信号分离算法。首先,根据ADS-B信号的脉冲特性分析出其在阵列响应上的特征,借助K均值聚类算法筛选出只有噪声、只有第1条信号和只有第2条信号的3类快拍,分别计算这3类快拍的协方差矩阵。其次,选择由噪声快拍得到的协方差矩阵和预抑制信号快拍得到的协方差矩阵,并求两者之和,以此代替Capon算法目标函数中利用所有快拍估计的协方差矩阵。最后,结合Capon算法,实现对ADS-B交织信号的分离。结果表明,该方法在分离ADS-B交织信号时的性能显著提升。 展开更多
关键词 阵列信号处理 ads-b 脉冲特性 K均值聚类算法 信号分离
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基于FPGA实现的ADS-B信号解码处理
3
作者 李宝 仲广玺 《数字通信世界》 2025年第1期77-79,82,共4页
本文提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的自动相关监视广播(ADS-B)信号解码方法。该方法的主要功能包括框架脉冲检测、应答信息解码、将应答信息整合成飞机的同步应答组以形成应答报告,以及剔除虚假应答。
关键词 ads-b系统 框架脉冲检测 FPGA
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电离层异常对空管ADS-B监视源的影响评估
4
作者 李宇鹏 《无线通信技术》 2025年第1期58-62,共5页
深化ADS-B技术的部署与应用一直是民航局战略规划的核心要义,ADS-B技术作为空中交通管制领域的重要创新,显著提升了飞行安全性和效率。电离层异常是ADS-B技术应用的一个巨大挑战,由于ADS-B监视源信息来源于机载导航系统,当发生电离层异... 深化ADS-B技术的部署与应用一直是民航局战略规划的核心要义,ADS-B技术作为空中交通管制领域的重要创新,显著提升了飞行安全性和效率。电离层异常是ADS-B技术应用的一个巨大挑战,由于ADS-B监视源信息来源于机载导航系统,当发生电离层异常时,机载导航系统中卫星信号的幅度与相位发生显著的抖动,进而影响测距源的可信度。本文主要采用模拟异常信息的方法实现了电离层异常时对ADS-B监视源信息水平方向精度和完好性的评估。 展开更多
关键词 ads-b技术 电离层异常 机载导航系统 卫星信号
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ADS-B信号在对流层大气波导中的传播性能 被引量:2
5
作者 田斌 张厶允 +2 位作者 陈子豪 闫孟宝 牟伟琦 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期8-14,共7页
对流层大气环境存在特殊大气结构“大气波导”,可形成电波超视距传播或产生雷达盲区等。目前,通过雷达、GNSS信号等可以对大气波导进行一定程度的反演探测,但均存在一定的不足。ADS-B信号具有应用范围广、信号密度大、实时性高等特点,... 对流层大气环境存在特殊大气结构“大气波导”,可形成电波超视距传播或产生雷达盲区等。目前,通过雷达、GNSS信号等可以对大气波导进行一定程度的反演探测,但均存在一定的不足。ADS-B信号具有应用范围广、信号密度大、实时性高等特点,为此提出利用ADS-B信号受到不同大气环境影响后能量损耗不同的特点对ADS-B信号与对流层大气环境关联性进行分析研究。以武汉地区ADS-B信号数据为例,基于抛物方程传播理论对路径损耗进行仿真分析,并进行了实验验证。结果表明:ADS-B接收信号与仿真结果存在线性相关性并给出线性表述,为后续利用ADS-B信号反演大气波导提供参考依据。 展开更多
关键词 对流层大气波导 抛物方程 ads-b信号 传播损耗
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星基ADS-B系统空天链路的建模与仿真
6
作者 李冬霞 宁嘉伟 刘海涛 《中国民航大学学报》 CAS 2024年第4期37-42,63,共7页
星基广播式自动相关监视(ADS-B,automatic dependent surveillance-broadcast)系统是一种新型的航空器监视技术,在未来空中交通管理系统中具有广阔的应用前景。为了深入研究星基ADS-B系统中航空器到卫星的空天链路通信性能,将专业软件Ma... 星基广播式自动相关监视(ADS-B,automatic dependent surveillance-broadcast)系统是一种新型的航空器监视技术,在未来空中交通管理系统中具有广阔的应用前景。为了深入研究星基ADS-B系统中航空器到卫星的空天链路通信性能,将专业软件Matlab和STK(system tool kit)有效联合,构建符合国际标准的星基ADS-B空天链路完整模型;通过离散事件动态交互模拟ADS-B消息的发送与接收全过程,最后统计得出体现星基ADS-B空天链路通信性能的消息识别概率(POI,possibility of identify)、消息检测概率(POD,possibility of detective)、信号接收功率、信号冲突概率、卫星覆盖范围等指标。仿真结果表明,随着区域内航空器数量上升,POI、POD下降,消息冲突概率上升。 展开更多
关键词 星基ads-b 空天链路 MATLAB STK 联合仿真
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基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类研究
7
作者 李明 秦柳 +1 位作者 宫献鑫 马明远 《航空计算技术》 2024年第5期110-114,共5页
准确分类通航领域ADS-B攻击类型,采取预防攻击措施,对保障通航运行安全性具有重要意义。针对通航领域ADS-B攻击数据样本少,提出一种基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类模型。该模型将迁移学习与深度卷积自编码器相结合,建立ADS-B攻击... 准确分类通航领域ADS-B攻击类型,采取预防攻击措施,对保障通航运行安全性具有重要意义。针对通航领域ADS-B攻击数据样本少,提出一种基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类模型。该模型将迁移学习与深度卷积自编码器相结合,建立ADS-B攻击特征提取模型,提取数据样本的攻击有效特征表示,并运用元学习策略在特征空间中实现ADS-B攻击准确分类。实例研究表明,基于迁移学习-元学习的攻击分类模型可有效分类小样本ADS-B攻击,且正确率在95%以上。 展开更多
关键词 迁移学习 深度卷积自编码器 元学习 ads-b分类 通航
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基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类研究
8
作者 李明 秦柳 +1 位作者 宫献鑫 马明远 《航空计算技术》 2024年第6期65-69,共5页
准确分类通航领域ADS-B攻击类型,采取预防攻击措施,对保障通航运行安全性具有重要意义。针对通航领域ADS-B攻击数据样本少,提出一种基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类模型。该模型将迁移学习与深度卷积自编码器相结合,建立ADS-B攻击... 准确分类通航领域ADS-B攻击类型,采取预防攻击措施,对保障通航运行安全性具有重要意义。针对通航领域ADS-B攻击数据样本少,提出一种基于迁移学习-元学习的ADS-B攻击分类模型。该模型将迁移学习与深度卷积自编码器相结合,建立ADS-B攻击特征提取模型,提取数据样本的攻击有效特征表示,并运用元学习策略在特征空间中实现ADS-B攻击准确分类。实例研究表明,基于迁移学习-元学习的攻击分类模型可有效分类小样本ADS-B攻击,且正确率在95%以上。 展开更多
关键词 迁移学习 深度卷积自编码器 元学习 ads-b分类 通航
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基于ADS-B的雷达测量误差分析方法
9
作者 周游 臧会凯 怀园园 《火控雷达技术》 2024年第4期51-54,65,共5页
本文结合实际工程项目,介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)地面接收数据的结构及后续存储、提取方法,同时介绍了雷达数据处理的流程,在此基础上对两路数据进行分析对比,对雷达测量误差进行分析,该方法操作简单,易于实现,且能够满足工程需求。
关键词 ads-b 雷达 测量误差 数据处理
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基于动态离散模型的机场ADS-B攻击威胁影响研究
10
作者 白洁 王布宏 +3 位作者 田继伟 王振 曾乐雅 阳勇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第7期27-35,52,共10页
随着航空业信息技术的发展,空中交通管制系统面临着多种网络攻击的威胁。广播式自动相关监视(ADS-B)系统因其明文广播的数据传输方式,存在着被网络攻击的安全问题。依据“等待降落-降落-停泊-排队起飞-起飞”的航班运行全流程,建立了WL... 随着航空业信息技术的发展,空中交通管制系统面临着多种网络攻击的威胁。广播式自动相关监视(ADS-B)系统因其明文广播的数据传输方式,存在着被网络攻击的安全问题。依据“等待降落-降落-停泊-排队起飞-起飞”的航班运行全流程,建立了WLPQD动态离散模型,研究机场流量和航班延误。模型引入了系统冗余能力、处理速率等参数,模拟了攻击场景;通过受影响飞机数量和延误时间等指标研究了机场航班延误的传播影响。模型展示了ADS-B消息注入攻击对降落、起飞航班造成的延误,提出了两种攻击缓解方法。结果表明,延误规模的大小与攻击强度呈现正相关,且攻击对起飞航班的延误影响更大;提升对“幽灵飞机”和合法飞机的处理速率都可提升机场系统的抗毁性,但前者对提升机场系统冗余能力的效果更加显著。所做研究为机场系统抵御网络攻击、增强抗毁性提供了决策分析的参考依据。 展开更多
关键词 ads-b 动态离散模型 网络安全 航班延误
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基于航迹质量评估的雷达和ADS-B数据融合方法 被引量:2
11
作者 张丹妍 史达亮 熊伟 《航空工程进展》 CSCD 2024年第2期173-178,共6页
雷达和广播式自动相关监视系统(ADS-B)的数据融合是监视“黑飞”无人机和飞鸟等目标的有效手段,然而两种传感器跟踪性能差异较大且易波动,会导致融合精度下降。提出一种基于航迹质量评估的雷达和ADS-B数据融合方法,首先量化评估局部航... 雷达和广播式自动相关监视系统(ADS-B)的数据融合是监视“黑飞”无人机和飞鸟等目标的有效手段,然而两种传感器跟踪性能差异较大且易波动,会导致融合精度下降。提出一种基于航迹质量评估的雷达和ADS-B数据融合方法,首先量化评估局部航迹精度、数据更新次数和传感器测量误差对局部航迹质量的影响;其次综合计算局部航迹的质量加权因子,基于分布式融合结构完成异步航迹融合处理;最后通过仿真实验和应用对方法的可行性和有效性进行验证。结果表明:本文提出的融合方法能有效提高融合跟踪精度,在传感器跟踪性能出现波动的情况下,跟踪误差均优于传统航迹融合方法。 展开更多
关键词 航迹融合 加权融合 航迹质量 雷达 ads-b
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针对GPS信号干扰对ADS-B影响及干扰源定位的分析研究 被引量:1
12
作者 张满 《无线通信技术》 2024年第2期39-43,共5页
近年来由GPS信号受干扰导致ADS-B数据异常的情况在全国多地屡见不鲜,ADS-B数据干扰异常严重影响了空管监视数据的质量。为了在信号干扰期间提高GPS干扰源排查定位效率,从空管监视数据质量的角度提出了一种基于ADS-B数据异常变化的GPS干... 近年来由GPS信号受干扰导致ADS-B数据异常的情况在全国多地屡见不鲜,ADS-B数据干扰异常严重影响了空管监视数据的质量。为了在信号干扰期间提高GPS干扰源排查定位效率,从空管监视数据质量的角度提出了一种基于ADS-B数据异常变化的GPS干扰源定位计算方法,该方法通过信号异常变化位置点建立二次曲面方程,通过线性降维迭代最小二乘的方法实现GPS干扰源的粗定位估算,该方法为GPS干扰源的快速定位提供了理论参考,对空管大范围空域GPS系统干扰源的检测定位具有一定的理论应用价值。 展开更多
关键词 ads-b数据 GPS干扰 干扰源定位 迭代最小二乘法
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ADS-B系统导频同步算法研究及改进
13
作者 王忠跃 梁源 向新 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期58-60,69,共4页
针对ADS-B接收模块中,低功率信号匹配滤波器输出信号检测峰值低,且报文接收误包率较高的问题,研究和改进了导频同步算法。通过理论分析其原理,合理设计了匹配滤波器参数以实现接收性能改善,验证了基于互相关检测的前导脉冲序列检测方法... 针对ADS-B接收模块中,低功率信号匹配滤波器输出信号检测峰值低,且报文接收误包率较高的问题,研究和改进了导频同步算法。通过理论分析其原理,合理设计了匹配滤波器参数以实现接收性能改善,验证了基于互相关检测的前导脉冲序列检测方法,优化了匹配滤波器互相关检测延时模型,使得抽样时刻为最大值。仿真结果表明,与初始的模块匹配滤波器相比,所设计的匹配滤波器有效提高了低功率下的峰值,且能够有效降低误包率。 展开更多
关键词 ads-b 前导脉冲 匹配滤波 互相关
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面向机载综合监视系统的ADS-B技术综述 被引量:1
14
作者 王飞 于超鹏 熊伟 《航空工程进展》 CSCD 2024年第2期142-151,共10页
广播式自动相关监视(ADS-B)作为机载综合监视系统(ISS)的新增重要组成部分,在保证飞机飞行安全的前提下,在监视成本和效率方面展现出优势,引领了未来监视技术的发展。本文首先介绍了ADS-B系统功能与优劣势,梳理了国内外技术和产品现状;... 广播式自动相关监视(ADS-B)作为机载综合监视系统(ISS)的新增重要组成部分,在保证飞机飞行安全的前提下,在监视成本和效率方面展现出优势,引领了未来监视技术的发展。本文首先介绍了ADS-B系统功能与优劣势,梳理了国内外技术和产品现状;然后从保障飞行安全和高效的角度出发,分析和综述了机载ISS中ADS-B的关键技术,并详细阐述了技术内涵及难点;最后结合下一代空域运行理念,探讨和展望了技术发展趋势,提出了4个ADS-B技术的未来发展方向,为推动ADS-B技术在实际运行与理论研究方面的发展提供参考。 展开更多
关键词 综合监视系统 ads-b 飞行安全 机载监视应用
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基于正确解码率的ADS-B天线配置模型分析
15
作者 李家蓬 安强 +1 位作者 陈琴 冯涛 《西华大学学报(自然科学版)》 2024年第1期36-40,77,共6页
提出一种广播式自动相关监视(ADS-B)天线配置分析模型,该模型可实现基于本地具体情况获得满足空管管制要求的ADS-B天线部署方案,为后续ADS-B站点部署实施时选择定向/全向天线提供决策工具。本文以报文正确解码率作为评估定向/全向天线... 提出一种广播式自动相关监视(ADS-B)天线配置分析模型,该模型可实现基于本地具体情况获得满足空管管制要求的ADS-B天线部署方案,为后续ADS-B站点部署实施时选择定向/全向天线提供决策工具。本文以报文正确解码率作为评估定向/全向天线效果的直接指标,从飞机数量、雷达/TCAS部署情况、飞机应答/广播速率等3个角度出发,获得空域单目标每秒发送报文的数量,分析其与定向/全向ADS-B接收设备报文解码率的关联性,从而得到定向天线与全向天线配置下报文解码率分析模型,然后设置模型相关参数,通过模型解算获得相应的正确解码率。通过实际录取数据对该模型正确性进行相关验证,结果与理论模型基本保持一致,证明ADS-B天线配置分析模型是正确有效的。 展开更多
关键词 ads-b 天线配置 解码率 分析模型
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ADS-B航空监视系统设计及应用
16
作者 邹伟 詹泉泉 《通讯世界》 2024年第3期148-150,共3页
为应对通用航空行业规模持续增长带来的安全与发展平衡挑战,稳步提升低空通信监视能力,基于广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)技术,分析ADS-B的3种数据链特点及优势,阐述ADS-B航空监视系统的架构... 为应对通用航空行业规模持续增长带来的安全与发展平衡挑战,稳步提升低空通信监视能力,基于广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)技术,分析ADS-B的3种数据链特点及优势,阐述ADS-B航空监视系统的架构、业务流程及监视服务,并针对ADS-B数据清洗、数据处理及可视呈现等关键技术给出了技术实现解决方案。ADS-B航空监视系统已在航空态势监视及航迹分析方面得到应用,具有较好的高并发性能及可视化效果,在推动ADS-B技术在航空监视及空中交通管理方面的应用发展具有实用价值。 展开更多
关键词 ads-b 1090ES 航空监视系统 航迹可视化
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ADS-B和雷达系统的性能差别分析
17
作者 刘泽杉 《中国军转民》 2024年第12期35-36,共2页
我国民航运输发展初期,空中交通管制一直采用二次雷达对飞机进行监视和安全保障,但是随着国际社会交流以及国家经济的快速发展,空中交通运输方式越来越被重视,因此空中交通流量剧增,有限的民航空域也愈发拥堵,飞行航线上的冲突也越来越... 我国民航运输发展初期,空中交通管制一直采用二次雷达对飞机进行监视和安全保障,但是随着国际社会交流以及国家经济的快速发展,空中交通运输方式越来越被重视,因此空中交通流量剧增,有限的民航空域也愈发拥堵,飞行航线上的冲突也越来越多,这就进一步引起了民航界的广泛关注,于是更着重更安全、更精确、更方便的飞行监视系统研究。本文就雷达监视系统与ADS-B监视系统的性能进行对比分析,给予建议供大家参阅。 展开更多
关键词 监视系统 ads-b 二次雷达
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ADS-B接收机自动测试系统的设计与实现 被引量:8
18
作者 钟伦珑 夏冬 +2 位作者 卢晓光 石庆研 韩绍程 《电讯技术》 北大核心 2018年第12期1394-1401,共8页
为实现广播式自动相关监视(ADS-B)接收机性能参数自动测试,开发设计了ADS-B接收机的自动测试系统。系统由ADS-B射频信号生成和上位机组成,采用了现场可编程门阵列(FPGA)和单片机MSP430实现ADS-B射频信号的生成;采用C#语言编写上位机程序... 为实现广播式自动相关监视(ADS-B)接收机性能参数自动测试,开发设计了ADS-B接收机的自动测试系统。系统由ADS-B射频信号生成和上位机组成,采用了现场可编程门阵列(FPGA)和单片机MSP430实现ADS-B射频信号的生成;采用C#语言编写上位机程序,实现了对接收机灵敏度和接收机带宽等关键技术指标的自动测试。最后,搭建了某款ADS-B接收机的测试系统。测试结果表明,该系统测试效率高,运行稳定且易操作,可满足对ADS-B接收机的性能测试与故障检查需要。 展开更多
关键词 ads-b 接收机 自动测试 信号生成
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ADS-B接收机S模式关键算法研究及实现 被引量:7
19
作者 刘晓斌 何春 +1 位作者 张超 朱姝 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第7期36-39,共4页
分析了广播式自动相关监视(ADS-B)模式S接收机的数字信号处理算法,着重阐述了基于参考功率进行位和置信度检测、判定算法的原理。根据接收机的性能参数,提出了一种基于时域处理的置信度算法。该算法主要是利用通过对数字信号的功率幅度... 分析了广播式自动相关监视(ADS-B)模式S接收机的数字信号处理算法,着重阐述了基于参考功率进行位和置信度检测、判定算法的原理。根据接收机的性能参数,提出了一种基于时域处理的置信度算法。该算法主要是利用通过对数字信号的功率幅度值进行对比,然后用一定规则分析对比结果,最终得到数据位的比特位和置信度的高低。文中还给出了置信度算法的可编程门阵列(FPGA)实现方案,采用Verilog HDL语言完成了其功能模块的设计,并进行了电路仿真、实验。实验结果表明,该算法设计合理,能够快速准确地实现ADS-B系统报头的比特位和置信度的检测及提取。 展开更多
关键词 ads-b 模式S 参考功率 比特位 置信度
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基于Aloha的单颗星载ADS-B接收机监视性能分析
20
作者 王松林 《河南科技》 2021年第3期6-10,共5页
星载ADS-B是下一代民航广域航空监视的重要手段。为定量分析星载ADS-B系统的监视性能,本文首先将一定数量飞机随机分布在卫星覆盖区域,并基于Aloha原理建立星载ADS-B系统的一般模型,然后针对飞机发送的ADS-B信息重叠导致ADS-B信息不能... 星载ADS-B是下一代民航广域航空监视的重要手段。为定量分析星载ADS-B系统的监视性能,本文首先将一定数量飞机随机分布在卫星覆盖区域,并基于Aloha原理建立星载ADS-B系统的一般模型,然后针对飞机发送的ADS-B信息重叠导致ADS-B信息不能正确接收的情况,从理论角度分析星载ADS-B系统的ADS-B信息冲突、系统容量和ADS-B位置信息更新间隔,最后进行仿真,验证理论分析中性能指标的正确性,并进一步评估星载ADS-B系统对飞机位置的监视性能。 展开更多
关键词 星载ads-b 泊松分布 ads-b信息冲突 ads-b位置信息更新间隔
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