[發明專利]ADS-B航跡去噪系統

有效

• 申請號: 201910084826.3
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109871371B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 王兵;何巍巍;謝華;唐仲民;薛磊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/22
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 祝進

1.一種ADS-B航跡去噪系統，其特征在于，包括：

數據庫建立模塊，適于建立航班時刻信息、航班ADS-B軌跡數據和民用航空器機型性能數據的數據庫；

數據庫調取模塊，適于獲取指定航班的關鍵時刻信息和ADS-B航跡數據；

邏輯去噪模塊，適于對該航班的ADS-B航跡數據進行邏輯去噪；

數值去噪模塊，適于對該航班的ADS-B航跡數據進行數值去噪；

所述邏輯去噪模塊包括：

航跡點隊列獲取單元，適于依據ADS-B航跡數據獲取航班的ADS-B航跡點隊列{A₀,A₁,A₂,A₃,…A_n}，其中，A_n表示第n個ADS-B航跡點；

時間剔除單元，適于判斷航跡點A_i的監視時間MTime_i是否在實際起飛時間ATOT到實際著陸時間ALDT范圍內，即，MTime_i∈[ATOT,ALDT]，若不滿足此條件，則航路點A_i判為噪點，直接從ADS-B航跡點隊列中剔除，其中，A_i表示第i個ADS-B航跡點；

高度剔除單元，適于根據機型性能定義最低飛行高度HP_min與最高巡航高度HP_max，對ADS-B航跡點A_i，判斷其壓力高度HP_i是否在最低飛行高度與最高巡航高度之間，即，HP_i∈[HP_min,HP_max]，若不滿足此條件，則航路點A_i判為噪點，直接從ADS-B航跡點隊列中剔除；

音速計算單元，適于對航跡點A_i，根據該點的壓力高度HP_i，先計算出此高度上國際標準大氣條件ISA下的大氣溫度T_i，最后計算出音速a_i,ISA，即：

其中空氣絕熱系數k＝1.4，氣體常數R＝287.05287m²/(K·s²)；

速度剔除單元，適于判斷地速GS_i是否在最小失速速度V_s,min與此高度上的音速a_i,ISA之間，即，GS_i∈[V_s,min,a_i,ISA],若不滿足此條件，則航路點A_i判為噪點，直接從ADS-B航跡點隊列中剔除；

所述最小失速速度V_s,min，即：

根據改航班機型的W_op,min、W_ref和V_{s,ref_TO}計算得出該機型在起飛構型下的失速速度，即最小失速速度V_s,min：

所述數值去噪模塊包括：

定義單元，適于對航路點A_i，定義壓力高度變化率R_i,i+1與其閾值函數F_i,i+1，形式為：

其中，RC_max和RD_max分別為最大上升率和最大下降率，且均為正數；

第一計算單元，適于計算出R_0,1、R_0,2和R_0,3，并求出F_0,1+F_0,2+F_0,3，如果結果值大于或等于2，則認為A₀點為噪點，即A₀高度值相對于A₁和A₂為噪點，此時將A₀剔除以保證航跡點隊列的第一個點為正常軌跡點，刪除之后A₁改為A₀，A₂改為A₁，……，A_n改為A_n-1以此類推；

第二計算單元，適于計算出F_i-1,i，i＝1,2,…,n，如果F_i-1,i＝1，則軌跡點A_i判為噪點并將之剔除，依次類推，最后結束數值去噪過程。