[發明專利]具有減少等待時間的多傳感器跟蹤處理方法

有效

• 申請號: 200910253496.2
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN101793961A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: O·博;N·奧諾雷
• 申請（專利權）人: 塔萊斯公司
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S13/91
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

技術領域

本發明涉及一種具有減少等待時間的多傳感器跟蹤處理方法。所述方 法尤其關注于在空中交通管理中實施的飛機無線電跟蹤系統。

背景技術

空中交通管制或ATC使得空中交通管制人員能夠確保處于監視中的空 域中飛機飛行的安全、快速和有效執行。空中交通管制或ATC的任務主要 是阻止飛機和地面或車輛之間的碰撞，以及飛機之間在飛行中的碰撞。空 中交通管制或ATC還致力于加速空中交通和使空中交通有序，為飛機提供 對安全且有效地執行飛行有用的建議和信息，所述信息例如是天氣信息、 地面導航裝置的狀態信息、交通信息。空中交通管制或ATC最后還致力于 提供報警服務，以便當飛機需要來自應急救援組織的幫助時向適當的組織 報警，并為這些組織提供所需的支持。

需要用來管理空中交通管制的數據主要來自于多個傳感器。在這些傳 感器中，主監視雷達或PRS經由方位角、距離和探測時刻的信息提供來自 目標的回波。

二次監視雷達或SSR也提供數據；SSR向目標發送信號。當這些目標 為裝備有雷達收發機的飛機時，后者又發送由SSR接收的信息。由SSR接 收的信息包括距離和方位角，以及由根據雷達收發機的類型提供的補充信 息。因此，與A/C模式兼容的雷達收發機為飛機提供識別數據(模式A) 和氣壓高度數據(模式C)。因此，由SSR提供的數據集允許對在其視場中 移動的飛機進行識別，以及在三維參考系中確定它們各自的位置。還存在 裝備有精細調整模式或模式S的雷達收發機和用于各種各樣數據通信的雙 通裝置，所述精細調整模式或模式S在需要時提供與A/C模式相同的數據， 加上以24比特編碼的飛機的唯一標識。

其它飛機位置數據和地面上的物體由多點定位傳感器或MLAT提供， 該多點定位傳感器或MLAT由散布在地面上的多個全向天線組成，用于接 收由飛機發送的信號以便對其進行定位。這些信號可以是主動提供的或者 飛機響應于來自雷達的信號而發送的。通過計算與至少兩個天線所接收的 這些信號的接收時間之間的差異，可以確定飛機的位置。該類型的傳感器 廣泛用于監測在機場區域和進場區域地面上的移動。以類似方式工作的另 一種技術基于設置在更廣闊區域上的多個全向天線所接收的信號對機場進 場區域之外的飛機進行定位，該技術被稱為WAM，其代表廣域多點定位。

還存在自動的并且與飛機相關的監視系統，首字母縮寫為ADS，代表 自動相關監視。被稱為ADS-C、代表合約式自動相關監視的第一ADS系統 主要用于其中少數其它類型的傳感器適用的區域，例如沙漠或海洋區域。 裝備有該ADS-C系統的飛機通過無線電將與它們位置相關的數據廣播至通 信衛星，所述位置是例如機載計算機基于由衛星地理定位接收器或代表全 球定位系統的GPS和/或慣性單元提供的數據確定的。廣播其它數據，例如 關于為飛機規劃的路線、飛機相對于空氣和地面的速度、天氣數據(風力 和方向、溫度等)。飛機對這些數據的廣播可以周期性的進行或者響應于某 些事件進行，或者甚至在緊急情況下進行。該數據隨后被衛星發送并被專 門的天線接收。

第二ADS系統被稱為ADS-B、代表廣播式自動相關監視。裝備有該 ADS-B系統的飛機通過無線電將之前參照ADS-C描述的數據廣播至地面天 線。所述發射是以每秒至少發送一次的較高頻率周期性進行。

多傳感器跟蹤或多傳感器無線電跟蹤是基于上面提及的傳感器之外的 不同傳感器所發射的多個探測的過程，其使得能夠：

·從對其適用的探測中，識別出對存在于每個傳感器的探測覆蓋范圍 中的每個飛機的軌道取樣的探測。

·盡可能精確地重構飛機的軌道，也就是說多雷達跟蹤。

當傳感器是雷達，尤其是PSR或SSR類型的雷達時，使用表達“多雷 達跟蹤”或“多雷達無線電跟蹤”。

多雷達跟蹤通常是基于合并雷達探測或代表多可變點跡更新(Multiple? Plot–Variable?Update)MPVU的技術。利用該技術，從一個或相同飛機的 探測中導出的每個點或“點跡”被盡可能快的處理，以便盡可能快地更新 相應的多雷達跟蹤。存在其它已知的多雷達跟蹤方法，但這些方法中，MPVU 是給出最大精確度的一個。然而，該精確度預示著由無線電跟蹤系統所進 行的計算相對復雜。計算的復雜導致由無線電跟蹤系統引入長的等待時間， 該等待時間能夠定義為：所計算的在來自無線電跟蹤系統的信息的輸出時 刻與輸入數據的接收時刻之間的時間差。