[发明专利]一种综合航迹数据融合处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及管制中心件数据处理领域，尤其是涉及一种综合航迹数据融合处理方法。

背景技术

美国NAS系统的自动化系统为一个厂家的系统，系统统一设计、集成和运行，ARTCC、TRACC、OCEAN间FDP（飞行数据处理器）数据一致同步，信息自动交互，系统紧密耦合，新建的ERAM(EnRouteAutomationModernization)为其典范，成为NextGen重要依托。欧洲通过制定和确立OLDI（On-LineDataInterchange）作为管制中心间管制移交和数据交换协议，并制定了系统、接口和相关系统的技术标准和通信协议，实现了管制自动移交、数据同步和系统互联，为SingleEuropeanSkyATM(AirTrafficManagement)Research(SESAR)奠定了重要的基础。亚太地区将AIDC(ATS[airtrafficservice]InterfacilityDataCommunication)作为管制中心间管制移交和数据交换协议，澳大利亚、韩国、新加坡、新西兰全面实施AIDC，实现了管制自动移交，特别是澳大利亚采用与三大区管相同的EUROCAT系统，全面支持OLDI和AIDC。

美国的空管自动化系统主要是单一系统构成技术上更容易实现信息交换。在欧洲和亚太的OLDI和AIDC管制信息移交中，OLDI和AIDC只能满足空管管制的部分信息交换，还不能完全实现航迹和飞行计划的综合信息融合和交换过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种综合航迹数据融合处理方法，其通过对管制中心系统输出的航迹进行融合，建立飞行计划轨迹，并根据管制中心需求输出相关信息，实现了管制中心间全面的信息融合。

本发明采用的技术方案如下：

一种综合航迹数据融合处理方法包括：

步骤1：对各管制中心的监视数据分别建立对应数据建立独立存储空间及显示区域，并实时解析各个管制中心的监视数据；

步骤2：通过最小二乘时间配准法对不同管制中心输出的监视数据进行时间同步运算，将不同周期、不同时刻的监视数据进行时间同步；

步骤3：对经过时间配准矫正后的各个管制中心的监视数据经过空间配准，具体首先是通过高精度经纬度转换，将其统一转换为直角坐标系形式的数据；然后对各个管制中心的数据进行误差处理；

步骤4：对经过空间配准的监视数据采用聚类分析方法进行数据质量分析，将监视数据分为正常数据、滞后数据、异常数据；所谓正常数据是指数据格式解析模块接收的通过时间配准及空间配准后的各管制中心的综合航迹数据的时间顺序与各管制中心发送的综合航迹数据的时间顺序保持一致，且无异常；滞后数据是指数据格式解析模块接收的通过时间配准及空间配准后的各管制中心的综合航迹数据的顺序与各管制中心发送的综合航迹数据的时间顺序不一致，且无异常；异常数据是指在被解析后的数据出现异常（比如有数据项丢失或错误等）；

步骤5：对正常数据采用联邦滤波无重置式结构方法进行时间更新、量测更新并综合航迹数据融合；对滞后数据采用异步融合多个非顺序数据多步滞后滤波结合算法进行融合处理；对异常数据进行丢弃处理，保证系统正常运转。

进一步的，所述监视数据包括监视数据格式包括：MH4008-3类数据、DOD数据、SMR数据。

进一步的，所述步骤2中对正常数据通过最小二乘时间配准法对不同管制中心输出正常综合数据进行时间同步运算，将不同周期、不同时刻的综合数据进行时间同步的过程是：假设a、（,为自然数）为相邻的管制中心，其综合航迹数据输出周期分别为和，且2者之比为（n为正整数），如果管制中心a对目标状态最近一次综合航迹输出时刻为（,为自然数），下一次综合航迹输出时刻为，即管制中心a连续2次对目标状态综合航迹输出之间管制中心有次综合航迹输出；采用最小二乘法将管制中心的次综合航迹数据拟合成一个虚拟的综合航迹数据作为第时刻的的综合航迹数据；具体方法如下：

步骤21：用表示至时刻管制中心的次综合航迹数据构成的集合，和时刻管制中心a的量测值同步，,表示拟合以后的综合航迹数据，表示的导数，则管制中心的综合航迹数据表示成：,,其中：表示综合航迹数据的噪声；

步骤22：将上式改写成向量形式为：；其中：表示综合航迹数据噪声向量，其均值为零，协方差阵为：,且为融合以前的位置量测噪声方差，同时矩阵：

则的最小二乘解的估值为：

相应的误差协方差阵为：；