[發明專利]基于噪聲誤差的異步多傳感器數據處理方法和系統

有效

• 申請號: 200910087141.0
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101630445A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 朱衍波;張軍;劉偉;王媛媛;高嘉;顏宇;林熙
• 申請（專利權）人: 民航數據通信有限責任公司;北京航空航天大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G01S13/91;G01S7/40
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本發明涉及航空監視技術，尤其涉及一種基于噪聲誤差的異步多傳感器數據處理方法和系統。?

背景技術

在航空監視領域中，實施空中交通管制可以使航線上的飛機安全、高效、有計劃地在空域中飛行，通過對管制空域中飛機的飛行動態進行實時監視，來準確掌握空中交通活動信息。隨著科技的不斷進步，航空監視技術也不斷地更新換代，從傳統的單一性雷達監視手段逐漸發展出現了自動相關監視(Automatic?Dependent?Surveillance；以下簡稱：ADS)技術、廣播式自動相關監視(Automatic?Dependent?Surveillance-Broadcast；以下簡稱：ADS-B)技術、廣播式交通信息服務(Traffic?Information?Service-Broadcast；以下簡稱：TIS-B)技術等。其中，ADS-B技術作為ADS技術中的一種，其以導航設備及其他機載設備產生的信息為數據源，采用先進的地空/空空數據鏈作為通信手段，通過對外自動廣播自身的狀態參數，可以實現地面對飛機的實時監視；同時其也接收其他飛機的廣播信息，達到飛機間的相互感知，可以實現對周邊空域交通狀況全面、詳細的了解。然而ADS-B技術目前尚不能作為唯一的監視手段存在，由于一旦導航系統出現問題，其監視功能將喪失，會導致無法估計的巨大損失。因此，在實際使用過程中，ADS-B技術將同二次監視雷達(Secondary?Surveillance?Radar；以下簡稱：SSR)技術在相當長時間內共存，通過二者的結合實現資源的最大化利用。?

由于ADS-B技術和SSR技術的數據更新率不同，且二者在數據更新時刻均存在接收不到觀測數據的情況，在數據觀測過程中不可避免地存在系統噪聲和觀測噪聲。而現有技術中的監視技術并未考慮系統噪聲誤差和觀測噪聲誤差，導致獲得的觀測數據存在一定程度的誤差，降低了觀測數據的精度。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于噪聲誤差的異步多傳感器數據處理方法和系統，實現資源的最大化利用，有效提高觀測數據的精度。?

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于噪聲誤差的異步多傳感器數據處理方法，包括：?

建立多傳感器采樣率模型、系統噪聲誤差模型和觀測噪聲誤差模型；?

根據所述多傳感器采樣率模型、所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型建立不完全觀測異步模型；?

根據所述不完全觀測異步模型將獲取到的各傳感器的異步觀測數據轉化為各傳感器的同步觀測數據；?

根據上一時刻的各傳感器的所述同步觀測數據、所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型預測當前時刻的各傳感器的觀測數據；?

其中，所述根據所述多傳感器采樣率模型、所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型建立不完全觀測異步模型包括：根據所述多傳感器采樣率模型和所述系統噪聲誤差模型建立時變線性動態方程；根據所述觀測噪聲誤差模型和觀測數據丟失率建立各傳感器的觀測方程；?

所述根據上一時刻的各傳感器的所述同步觀測數據、所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型預測當前時刻的各傳感器的觀測數據包括：根據所述系統噪聲誤差模型計算系統噪聲誤差上一時刻的均值和方差，根據所述觀測噪聲誤差模型計算觀測噪聲誤差上一時刻的均值和方差；根據所述時變線性動態方程、所述觀測方程和所述系統噪聲誤差上一時刻的均值和方差，對所述各傳感器的同步觀測數據進行自適應卡爾曼濾波，獲取到當前時刻的所述各傳感器的一步預測值和第一估計誤差協方差；根據所述各傳感器在所述當前時刻的觀測結果計算當前時刻的所述各傳感器的觀測數據的估計值和第二估計誤差協方差。?

本實施例還提供了一種基于噪聲誤差的異步多傳感器數據處理系統，包括：?

第一模型建立模塊，用于建立多傳感器采樣率模型、系統噪聲誤差模型和觀測噪聲誤差模型；?

第二模型建立模塊，用于根據所述第一模型建立模塊建立的所述多傳感?器采樣率模型、所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型建立不完全觀測異步模型；?

轉化模塊，用于根據所述第二模型建立模塊建立的所述不完全觀測異步模型將獲取到的各傳感器的異步觀測數據轉化為各傳感器的同步觀測數據；?

附圖說明

預測模塊，用于根據上一時刻的各傳感器的所述同步觀測數據、所述第一模型建立模塊建立的所述系統噪聲誤差模型和所述觀測噪聲誤差模型預測當前時刻的各傳感器的觀測數據；?

其中，所述第二模型建立模塊包括：?

具體實施方式