[发明专利]基于航空器性能的ADS-B航迹去噪方法

权利要求书

1.一种基于航空器性能的ADS-B航迹去噪方法，其特征在于，包括：

建立航班时刻信息、航班ADS-B轨迹数据和民用航空器机型性能数据的数据库；

获取指定航班的关键时刻信息和ADS-B航迹数据；

对该航班的ADS-B航迹数据进行逻辑去噪；

对该航班的ADS-B航迹数据进行数值去噪；

所述航班时刻信息包括航空器机型信息、实际起飞时间ATOT和实际落地时间ALDT；

所述民用航空器机型性能数据包括机型基本性能参数如最小操作重量W_op,min、参考重量W_ref、起飞构型失速速度V_{s,ref_TO}以及最大巡航压力高度HP_max；

所述获取指定航班的关键时刻信息和ADS-B航迹数据的方法包括：

根据航迹点监视时间进行升序排列；

剔除具有相同监视时间的其他轨迹点，即在一个监视时间下只保留一个航迹点；

对于场面航迹点数据，即字段OnGround＝1，进行删除；

所述对该航班的ADS-B航迹数据进行逻辑去噪的方法包括：

依据ADS-B航迹数据获取航班的ADS-B航迹点队列{A₀,A₁,A₂,A₃,…A_n}，其中，A_n表示第n个ADS-B航迹点；

航迹点A_i，判断其监视时间MTime_i是否在实际起飞时间ATOT到实际着陆时间ALDT范围内，即，MTime_i∈[ATOT,ALDT]，若不满足此条件，则航路点A_i判为噪点，直接从ADS-B航迹点队列中剔除，其中，A_i表示第i个ADS-B航迹点；

根据机型性能定义最低飞行高度HP_min与最高巡航高度HP_max，对ADS-B航迹点A_i，判断其压力高度HP_i是否在最低飞行高度与最高巡航高度之间，即，HP_i∈[HP_min,HP_max]，若不满足此条件，则航路点A_i判为噪点，直接从ADS-B航迹点队列中剔除；

对航迹点A_i，根据该点的压力高度HP_i，先计算出此高度上国际标准大气条件ISA下的大气温度T_i，最后计算出音速a_i,ISA，即：

其中空气绝热系数k＝1.4，气体常数R＝287.05287m²/(K·s²)；

判断地速GS_i是否在最小失速速度V_s,min与此高度上的音速a_i,ISA之间，即，GS_i∈[V_s,min,a_i,ISA],若不满足此条件，则航路点A_i判为噪点，直接从ADS-B航迹点队列中剔除。

2.如权利要求1所述的基于航空器性能的ADS-B航迹去噪方法，其特征在于，所述最小失速速度V_s,min的计算方法为：

根据改航班机型的W_op,min、W_ref和V_s,ref__TO计算得出该机型在起飞构型下的失速速度，即最小失速速度V_s,min：

3.如权利要求2所述的基于航空器性能的ADS-B航迹去噪方法，其特征在于，所述对该航班的ADS-B航迹数据进行数值去噪的方法包括：

对航路点A_i，定义压力高度变化率R_i,i+1与其阈值函数F_i,i+1，形式为：

其中，RC_max和RD_max分别为最大上升率和最大下降率，且均为正数；

计算出R_0,1、R_0,2和R_0,3，并求出F_0,1+F_0,2+F_0,3，如果结果值大于或等于2，则认为A₀点为噪点，即A₀高度值相对于A₁和A₂为噪点，此时将A₀剔除以保证航迹点队列的第一个点为正常轨迹点，删除之后A₁改为A₀，A₂改为A₁，……，A_n改为A_n-1以此类推；

计算出F_i-1,i(i＝1,2,…,n)，如果F_i-1,i＝1，则轨迹点A_i判为噪点并将之剔除，依次类推，最后结束数值去噪过程。