[發明專利]一種基于ADS?B信息更新的四維航跡動態預測方法

在審

• 申請號: 201710030156.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106846919A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 張軍峰;陳強;葛騰騰;朱海波;鄭志祥
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 唐紹焜

1.一種基于ADS-B信息更新的四維航跡動態預測方法，其特征在于：包括步驟：

步驟1：建立ADS-B接收機與四維航跡預測系統之間的網絡通信；ADS-B接收機利用網絡通信接收表征航空器實時信息的16進制代碼；

步驟2：對步驟1中ADS-B接收機接收的數據進行解碼，獲得航空器的實時信息，包括：航班號、實時位置、速度以及航向信息，并依此構建航空器意圖模型；

步驟3：建立航空器意圖與航跡之間的關系，根據步驟2構建的航空器意圖模型進行四維航跡預測；

步驟4：將步驟3預測的四維航跡與ADS-B接收機接收的航空器的實際航跡進行比較，判斷誤差值是否超出閾值；其中閾值是根據航空器的安全間隔所設置的；若未超出閾值，則繼續保持原來的預測航跡；若超出閾值，則轉到步驟5；

步驟5：更新與重構航空器意圖模型，并根據重構的航空器意圖模型觸發新一輪四維航跡預測，獲取航空器預測軌跡，實現四維航跡動態預測。

2.根據權利要求1所述的四維航跡動態預測方法，其特征在于：所述步驟2中對步驟1中ADS-B接收機接收的數據進行解碼具體為：ADS-B接收機接收的數據信息為16進制，轉化為2進制，其消息類型碼為第33-第37位；數據字段為第38-第88位；

步驟21：當消息類型碼的值位于1-4之間，則表示該條信息代表的是該航空器的航班號信息；取出信息的41至88比特位，將這48個二進制位按照每組6位的分組方式分為8組，并將每組的二進制數轉化為十進制數；然后，將得到的十進制數與索引信息作比較，解出相應的航班號信息；

步驟22：當消息類型碼的值位于8-19之間，則表示該條消息是該航空器的位置信息；采用CPR算法進行編解碼計算航空器的位置信息；

步驟23：當消息類型碼的值為19時，則表示該條消息是該飛機的速度信息；取出信息中的4個值：東/西向標志位s(ew)為57位、東/西向速度V(ew)為58-67位、南/北向標志位s(ns)為46位、南/北向速度V(ns)為47-56位；并據此計算得到航空器速度；

計算過程如下：

$V\left(we\right)=\left\{\begin{array}{ccc}-1*\[V\left(ew\right)-1\]& if& \left(s\right(ew)=1)\\ V\left(ew\right)-1& if& \left(s\right(ew)=0)\end{array}\right.$

$V\left(sn\right)=\left\{\begin{array}{ccc}-1*\[V\left(ns\right)-1\]& if& \left(s\right(ns)=1)\\ V\left(ns\right)-1& if& \left(s\right(ns)=0)\end{array}\right.$

$V_{TAS}=\sqrt{V_{we}^2+V_{sn}^2}.$

$\begin{array}{cc}\mathrm{\ψ}=\arctan \left(\frac{V_{we}}{V_{sn}}\right)*\frac{360}{2\mathrm{\π}}& \left(\mathrm{deg}\right)\end{array}$

ψ＝ψ+360 if(ψ＜0)