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天拓五号卫星天基物联网系统关键技术与在轨验证
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作者 李松亭 陈利虎 +3 位作者 余孙全 崔俊伟 赵勇 杨磊 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期168-180,共13页
天基物联网是地基物联网的有效补充和延拓,是建设万物互联、泛在感知的基础性技术手段。以天拓五号卫星中集成的天基物联网系统为例,瞄准覆盖陆海空的多域多场景应用需求,重点解决船舶自动识别系统信号、广播式自动相关监视系统信号的... 天基物联网是地基物联网的有效补充和延拓,是建设万物互联、泛在感知的基础性技术手段。以天拓五号卫星中集成的天基物联网系统为例,瞄准覆盖陆海空的多域多场景应用需求,重点解决船舶自动识别系统信号、广播式自动相关监视系统信号的高可靠侦收以及数据搜集系统的多址接入问题,实现航海目标、航空目标的实时监管以及极海量窄带物联传感终端的全球布局,为我国天基物联网的论证、建设、发展以及规模应用提供借鉴方案。 展开更多
关键词 天拓五号 天基物联网 船舶自动识别系统 广播式自动相关监视系统 数据搜集系统自然能
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基于ADS-B数据的一次雷达系统误差配准方法 被引量:2
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作者 张召悦 黄诚昊 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期83-89,共7页
针对大误差一次雷达测量过程中雷达配准方法的精度提升问题,分析了一次雷达误差分布特性,以广播式自动相关监视系统的航迹数据为真值,提出了基于改进轨迹跟踪滤波的实时雷达配准方法。采用点云配准方法中随机抽样一致性的迭代最近点法,... 针对大误差一次雷达测量过程中雷达配准方法的精度提升问题,分析了一次雷达误差分布特性,以广播式自动相关监视系统的航迹数据为真值,提出了基于改进轨迹跟踪滤波的实时雷达配准方法。采用点云配准方法中随机抽样一致性的迭代最近点法,对基于期望增加模型的变结构交互式多模型算法中的偏置函数进行了改进,有效减少了随机误差在配准过程中的影响,并获得最优的偏置参数,以提升大误差一次雷达配准的精度。算例分析结果表明,该方法配准后可使所选一次雷达俯仰角平均绝对误差降低至0.04°,方位角平均绝对误差降低至0.07°,为雷达系统误差配准提供新方法支撑。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 一次雷达配准 航空器轨迹滤波 点云配准
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基于多时间特征融合网络的ADS-B实采信号分离
3
作者 王文益 袁梦 《电讯技术》 北大核心 2024年第9期1394-1399,共6页
不同于以往单天线广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)信号分离中利用仿真的ADS-B信号制作数据集,将单天线接收的真实飞机发射的ADS-B原始信号通过调整信号起始时间以及功率并人为增加噪声来制作数... 不同于以往单天线广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)信号分离中利用仿真的ADS-B信号制作数据集,将单天线接收的真实飞机发射的ADS-B原始信号通过调整信号起始时间以及功率并人为增加噪声来制作数据集。为了提高信号分离的时域波形精度,提出一种多分辨率多时间特征融合重采样(Multi-Temporal fusion Resampling of Multi-Resolution Features,MTRM-RF)网络,通过卷积将信号转化成不同采样率的信号并分别使用多层堆叠逐渐膨胀的一维卷积提取不同时间间隔的特征,以获得更多的时间信息。对多种基于深度学习的语音分离网络进行比较发现,MTRM-RF网络能够有效地融合ADS-B信号的不同采样率、不同时间间隔采样点的特征进行训练。并且随着训练集数据量的增加,分离信号的平均解码正确率达到88.39%,证明该网络可有效分离单天线实采的ADS-B交织信号。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 深度学习 信号分离 单天线 多分辨率多时间特征融合重采样网络
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低空监视技术及其发展趋势综述 被引量:3
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作者 汤新民 顾俊伟 +1 位作者 刘冰 张康 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期973-993,共21页
随着低空经济改革的不断推进,低空飞行器呈现高密度、异构性、自主性、有人/无人混合运行的新局面。低空监视作为低空运行安全的重要保障,可以保证飞行器低空安全高效运行。为解决当前低空监视手段不健全的问题,需要针对复杂的低空环境... 随着低空经济改革的不断推进,低空飞行器呈现高密度、异构性、自主性、有人/无人混合运行的新局面。低空监视作为低空运行安全的重要保障,可以保证飞行器低空安全高效运行。为解决当前低空监视手段不健全的问题,需要针对复杂的低空环境,构建涵盖有人/无人混合运行的低空无盲区监视技术体系。首先,从低空监视的概念及其发展趋势分析了当前低空监视存在的难点问题,包括机载设备重量体积功耗限制、信道资源紧张和飞行器差异性;其次,从协作监视技术和非协作监视技术两个角度出发,阐述了国内外关键监视技术现状,并对各技术手段的相关特性进行系统化的对比总结;最后,面向新一代低空监视的发展,探讨未来协作监视、非协作监视以及融合监视技术的发展方向,以期对未来低空飞行器安全运行有一定的指导意义。 展开更多
关键词 低空监视技术 协作与非协作监视 城市空中交通 广播式自动相关监视 通感一体
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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
5
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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基于到达时间间隔差的ADS-B位置消息验证方法
6
作者 刘海涛 刘家祥 +1 位作者 李冬霞 王磊 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2696-2703,共8页
广播式自动相关监视(ADS-B)是一种新型的航空器监视技术,具有定位精度高、更新速度快及覆盖范围广等优势,在民用航空监视领域获得广泛应用。由于ADS-B消息以广播方式传输,未采用加密与认证机制,ADS-B系统易受外部欺骗源的干扰。为解决... 广播式自动相关监视(ADS-B)是一种新型的航空器监视技术,具有定位精度高、更新速度快及覆盖范围广等优势,在民用航空监视领域获得广泛应用。由于ADS-B消息以广播方式传输,未采用加密与认证机制,ADS-B系统易受外部欺骗源的干扰。为解决该问题,提出了一种基于到达时间间隔差(IDOA)的ADS-B位置消息验证方法。建立基于IDOA的ADS-B位置消息验证系统模型,理论分析给出检验统计量的表达式及其统计特性,进一步分析给出检测门限的确定方法,通过仿真验证所提方法的正确性与有效性。结果表明:所提方法与基于到达时间差(TDOA)的验证方法具有相同的检测性能,且对时间测量误差和ADS-B位置误差不敏感,但所提方法可克服基于TDOA的验证方法存在的对地面站时间同步误差敏感的缺点。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 欺骗干扰 到达时间间隔差 检测门限 地面站时间同步误差
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ADS-B系统面临的风险及应对措施
7
作者 孙保明 陈娟 谷志鸣 《通信学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期114-118,共5页
由于其公开的技术体制,广播式自动相关监视(ADS-B)系统易受人为主动欺骗和干扰,从而导致工作性能降低。针对该问题,分析了ADS-B技术特点,详细阐述了ADS-B系统可能面临的干扰和欺骗风险,并给出了抗干扰防欺骗技术途径。
关键词 广播式自动相关监视 抗干扰 防欺骗
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基于IMMKF算法的ADS-B监视应用目标跟踪
8
作者 刘通 王飞 严忠平 《航空工程进展》 CSCD 2024年第1期182-190,共9页
目标跟踪是机载广播式自动相关监视(ADS-B)应用的基础功能,对提升航空器周边的弱机动民航飞机目标跟踪性能具有重要意义。提出一种基于交互式多模型卡尔曼滤波(IMMKF)算法的ADS-B监视应用目标跟踪方法。首先,针对弱机动背景下的民航飞... 目标跟踪是机载广播式自动相关监视(ADS-B)应用的基础功能,对提升航空器周边的弱机动民航飞机目标跟踪性能具有重要意义。提出一种基于交互式多模型卡尔曼滤波(IMMKF)算法的ADS-B监视应用目标跟踪方法。首先,针对弱机动背景下的民航飞机的飞行特点,建立包含匀速模型和标准协同转弯模型的运动模型集,并对模型进行线性化近似;然后,将模型预测和ADS-B状态矢量量测数据作为IMMKF算法中多个并行卡尔曼滤波器的输入,进行并行滤波;最后,计算得到目标状态矢量的估计和模型近似概率,并作为下一次迭代的输入。结果表明:相比于基于匀速模型的卡尔曼滤波目标跟踪方法,IMMKF算法的位置跟踪误差降低了59%,速度跟踪误差降低了77%,显著提升了状态估计性能,具备较高的跟踪精度、稳健性与计算效率,在ADS-B监视应用中具有实际应用价值与借鉴意义。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 交互式多模型卡尔曼滤波 目标跟踪 协同转弯 状态估计
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基于“当前”统计模型的ADS-B航迹滤波与处理
9
作者 赵龙 张枢 《信息技术》 2024年第6期22-28,35,共8页
针对ADS-B航迹处理的精度问题,提出了一种ADS-B航迹滤波与处理的方法。首先,介绍了ADS-B航迹处理的流程;其次,针对在ADS-B航迹处理时出现的精度问题,引入“当前”统计模型进行研究;然后基于“当前”统计模型,利用自适应滤波算法进行航... 针对ADS-B航迹处理的精度问题,提出了一种ADS-B航迹滤波与处理的方法。首先,介绍了ADS-B航迹处理的流程;其次,针对在ADS-B航迹处理时出现的精度问题,引入“当前”统计模型进行研究;然后基于“当前”统计模型,利用自适应滤波算法进行航迹预测,实现航迹平滑;最后,通过对比仿真实验对自适应滤波算法的航迹滤波与处理性能进行分析,对比卡尔曼滤波算法与自适应滤波算法对航迹的处理效果,以及两种算法的误差均值。结果表明:基于“当前”统计模型的自适应滤波算法对航迹的处理有较好的效果,能够有效实现航迹的平滑与预测。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 航迹滤波 “当前”统计模型 航迹平滑 自适应滤波
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高空航路ADS-B监视性能评估
10
作者 李嘉骥 刘海涛 《现代导航》 2024年第3期193-199,共7页
广播式自动相关监视(ADS-B)系统的监视性能评估对于保障民航飞行安全具有重要意义。首先参考欧洲航行安全组织技术规范,提出了ADS-B监视性能指标及其统计方法,然后以此为基础设计构建了ADS-B监视性能评估系统,最后利用中国民航大学ADS-... 广播式自动相关监视(ADS-B)系统的监视性能评估对于保障民航飞行安全具有重要意义。首先参考欧洲航行安全组织技术规范,提出了ADS-B监视性能指标及其统计方法,然后以此为基础设计构建了ADS-B监视性能评估系统,最后利用中国民航大学ADS-B地面站采集的监视数据,统计得到了天津机场周边高空航路16个监视性能指标。研究表明:ADS-B地面站有效覆盖半径为170 km,在地面站有效覆盖范围内,所评估的16个性能指标均满足技术规范对高空航路的监视性能要求。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 监视性能评估 性能指标 高空航路
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ADS-B射频基带一体化接收芯片的基带设计
11
作者 朱子玉 李建成 《中国集成电路》 2024年第3期26-31,共6页
广播式自动相关监视(ADS-B)接收机为适应不同平台,需要兼顾小型化、低功耗,低成本与高灵敏度。针对已有ADS-B接收机无法同时满足上述需求,本文创新性地提出一种ADS-B射频基带一体化芯片的基带设计。基带利用数字下变频与低通滤波解进行... 广播式自动相关监视(ADS-B)接收机为适应不同平台,需要兼顾小型化、低功耗,低成本与高灵敏度。针对已有ADS-B接收机无法同时满足上述需求,本文创新性地提出一种ADS-B射频基带一体化芯片的基带设计。基带利用数字下变频与低通滤波解进行信号解调。采用匹配滤波算法检测帧头,基线多样点技术[1]提取数据位和置信度。纠错模块基于置信度纠正校验错误的报文。仿真验证与后端设计表明,基带满足最小信噪比71dB,接收报文信号时功耗为9.65mW,接收芯片灵敏度可达-92dBm。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 基带 匹配滤波 基线多样点技术
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S模式前导脉冲检测方法 被引量:18
12
作者 王洪 刘昌忠 +1 位作者 汪学刚 吴宏刚 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期486-489,共4页
研究了A/CFruit强干扰环境下S模式前导脉冲增强检测技术。分析了前导脉冲检测的依据和作用,将前导脉冲检测分为初检、有效性确认和参考电平产生3个步骤。在初检中采用前沿检测法和脉冲匹配检测法获得脉冲位置,对脉冲位置作位置匹配以初... 研究了A/CFruit强干扰环境下S模式前导脉冲增强检测技术。分析了前导脉冲检测的依据和作用,将前导脉冲检测分为初检、有效性确认和参考电平产生3个步骤。在初检中采用前沿检测法和脉冲匹配检测法获得脉冲位置,对脉冲位置作位置匹配以初步确认前导脉冲的出现,用S模式数据位特有的脉位调制进行有效性确认,统计4个子脉冲在2dB内电平最多的点作为参考电平输出。仿真实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 自动广播相关监视 混扰 S模式 多点定位
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一种基于ADS-B的雷达误差实时融合校正算法 被引量:14
13
作者 吴振亚 王明辉 +2 位作者 张瑞平 阿都建华 胡俊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期102-106,115,共6页
针对我国中西部地区雷达未实现多重覆盖,大部分飞机未配备广播式自动相关监视(automatic dependentsurveillance-broadcast,ADS-B)机载设备,监视精度不高的问题,结合雷达误差模型理论,提出了基于ADS-B数据的雷达误差实时校正算法.该算... 针对我国中西部地区雷达未实现多重覆盖,大部分飞机未配备广播式自动相关监视(automatic dependentsurveillance-broadcast,ADS-B)机载设备,监视精度不高的问题,结合雷达误差模型理论,提出了基于ADS-B数据的雷达误差实时校正算法.该算法对同一时刻获得的多组ADS-B数据与雷达数据的差值进行数据融合,得到该时刻雷达误差的最优估计值,并对雷达进行误差校正.算例仿真结果表明:经该算法校正后,雷达测量的距离与真实距离之间的均方根误差约为50 m,测量的角度与真实角度之间的均方根误差约为0.04°,且校正后的航迹和真实飞行航迹基本重合. 展开更多
关键词 ADS—B 数据融合 实时校正 卡尔曼滤波 雷达 航迹跟踪
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1090ES广播式自动相关监视系统的CPR算法 被引量:10
14
作者 彭良福 郑超 +1 位作者 刘志刚 林云松 《中国民航大学学报》 CAS 2010年第1期33-37,共5页
在1090ES广播式自动相关监视(ADS-B)系统中,为了对飞机的位置消息进行有效编码,经度和纬度采用简洁位置报告(CPR)的形式。介绍了CPR编解码算法的基本原理,详细描述了1090ES ADS-B系统中经度和纬度消息的CPR编解码方法,给出了全球位置和... 在1090ES广播式自动相关监视(ADS-B)系统中,为了对飞机的位置消息进行有效编码,经度和纬度采用简洁位置报告(CPR)的形式。介绍了CPR编解码算法的基本原理,详细描述了1090ES ADS-B系统中经度和纬度消息的CPR编解码方法,给出了全球位置和本地位置的编解码算法和实现步骤。 展开更多
关键词 简洁位置报告(CPR) 广播式自动相关监视(ADS—B) 编解码算法
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基于最小色散方法的广播式自动相关监视压制式干扰抑制 被引量:3
15
作者 王文益 刘慎悦 +3 位作者 吴仁彪 卢丹 王璐 贾琼琼 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期898-904,共7页
压制式干扰是广播式自动相关监视(ADS-B)系统面临的最常见且最有威胁的干扰之一。该文将最小色散算法应用到ADS-B信号压制式干扰抑制的研究中。首先,利用ADS-B信号的脉冲特性,将以往只考虑二阶统计量的形式扩展,重新建立p范数约束优化... 压制式干扰是广播式自动相关监视(ADS-B)系统面临的最常见且最有威胁的干扰之一。该文将最小色散算法应用到ADS-B信号压制式干扰抑制的研究中。首先,利用ADS-B信号的脉冲特性,将以往只考虑二阶统计量的形式扩展,重新建立p范数约束优化模型。然后,提取观测信号更低阶统计量中的有用信息,将解算最优加权矢量转化为一个最优化问题。最后,解算最优权矢量,对观测信号进行空域滤波,完成ADS-B的压制式干扰抑制,并对抑制结果进行性能分析。文中提供的仿真实验结果验证了算法的有效性,该方法不需要知道ADS-B信号来向,也无需估计协方差矩阵。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视信号 抗压制式干扰 最小色散 脉冲特性
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ADS-B监视技术在空中交通服务中的应用研究 被引量:22
16
作者 杜万营 陈惠萍 《中国民航大学学报》 CAS 2008年第6期23-26,共4页
直升飞机已成为渤海湾石油开采船(平)台运输人员和补充供给的主要交通工具。近几年,在渤海湾低空空域出现了多次潜在飞行冲突。ICAO推荐的新监视系统将在航空监视领域产生根本性变革,ADS-B是解决非雷达空域监视问题的好办法。依据渤海... 直升飞机已成为渤海湾石油开采船(平)台运输人员和补充供给的主要交通工具。近几年,在渤海湾低空空域出现了多次潜在飞行冲突。ICAO推荐的新监视系统将在航空监视领域产生根本性变革,ADS-B是解决非雷达空域监视问题的好办法。依据渤海湾地区地理特征和目前石油开采船(平)台的分布,提出在渤海湾地区应用UAT方式的ADS-B系统建议,提出了四站式和两站式ADS-B系统地面站建设方案。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视 数据链 空中交通管制 通用航空 渤海湾
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基于机场地理信息的多传感器融合跟踪 被引量:3
17
作者 卢宇 刘昌忠 刘鹏飞 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期27-31,共5页
针对民航机场场面目标的精确跟踪问题,以广播式自动相关监视传感器(ADS-B)和多点定位传感器(MLAT)为基础,提出了一种基于地理引导信息的多传感器融合跟踪方法。该方法通过分布式滤波来协调异类传感器的相互关系,实现航迹融合。滤波过程... 针对民航机场场面目标的精确跟踪问题,以广播式自动相关监视传感器(ADS-B)和多点定位传感器(MLAT)为基础,提出了一种基于地理引导信息的多传感器融合跟踪方法。该方法通过分布式滤波来协调异类传感器的相互关系,实现航迹融合。滤波过程依据机场地理信息进行自适应控制,通过变结构的多模型来提高跟踪精度。实验表明了该方法不仅具有较高的跟踪精度,而且具有工程应用价值。 展开更多
关键词 融合 跟踪 广播式自动相关监视技术 多点定位技术
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基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法 被引量:7
18
作者 倪育德 刘萍 马宇申 《电讯技术》 北大核心 2014年第2期156-162,共7页
在飞行冲突探测和恶劣天气情况下,单纯利用跟踪滤波算法无法准确判断目标飞机未来的飞行动态。为了有效提高航迹预测精度,针对广播式自动相关监视(ADS-B)信息中意图信息对航迹的影响,提出了一种基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法。... 在飞行冲突探测和恶劣天气情况下,单纯利用跟踪滤波算法无法准确判断目标飞机未来的飞行动态。为了有效提高航迹预测精度,针对广播式自动相关监视(ADS-B)信息中意图信息对航迹的影响,提出了一种基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法。该改进算法先通过残差均值交互式多模型(RMIMM)算法,推算出目标飞机的飞行状态参数和飞机运动模式,再结合天气状况、飞行计划和空中交通管制规章进行意图估计,最后通过飞行状态参数、飞机运动模式以及意图信息共同预测目标飞机的航迹。运用蒙特卡洛方法进行仿真,结果表明,与现有算法相比,该改进算法不仅能提供更加精确的航迹预测,而且降低了意图推断的时间延迟。 展开更多
关键词 广播式自动相关监视(ADS-B) 意图信息 航迹预测 残差均值交互式多模型(RMIMM)
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一种将自动相关监视目标转换为伪雷达目标的信息转换方法 被引量:8
19
作者 白松浩 吕善伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期504-506,共3页
为使基于雷达监视的空中交通管制系统具备对自动相关监视 (ADS)目标的监视能力 ,本文提出了一种将ADS目标转换为伪雷达 (pseudo- radar)目标的信息转换方法 .该方法通过航迹跟踪、剖面推算、目标截取和数据重构四个主要处理过程 ,实现AD... 为使基于雷达监视的空中交通管制系统具备对自动相关监视 (ADS)目标的监视能力 ,本文提出了一种将ADS目标转换为伪雷达 (pseudo- radar)目标的信息转换方法 .该方法通过航迹跟踪、剖面推算、目标截取和数据重构四个主要处理过程 ,实现ADS目标信息到雷达目标信息的异步转换 .使用该方法对目标信息预处理后 ,基于雷达的空中交通管制系统不需任何修改就可实现对ADS目标的监视 . 展开更多
关键词 自动相关监视 雷达 目标 信息变换
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一种基于ADS-B的雷达跟踪精度计算方法 被引量:5
20
作者 孟军 马彦恒 +1 位作者 董建 赵喜 《中国测试》 CAS 北大核心 2013年第1期110-113,共4页
分析目前雷达精度测量方法的弊端,介绍广播式自动相关监视技术(ADS-B)的基本原理和数据格式转换方法,并提出一种基于ADS-B数据的雷达跟踪精度计算方法。在利用ADS-B系统进行多目标跟踪的过程中,运用改进的数据关联算法(MPDA)和基于"... 分析目前雷达精度测量方法的弊端,介绍广播式自动相关监视技术(ADS-B)的基本原理和数据格式转换方法,并提出一种基于ADS-B数据的雷达跟踪精度计算方法。在利用ADS-B系统进行多目标跟踪的过程中,运用改进的数据关联算法(MPDA)和基于"当前"统计模型的自适应卡尔曼滤波算法,计算出雷达的跟踪精度。仿真结果表明:运用该方法 ADS-B系统能够高精度地跟踪目标,可以满足测量雷达跟踪精度的要求。 展开更多
关键词 自动相关监视 雷达 数据格式 数据关联 卡尔曼滤波 跟踪精度
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