本文關(guān)鍵詞：基于ADS-B信號的廣域相關(guān)定位置信度研究　出處：《中國民航大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：空中交通管制系統(tǒng)中,航空器的定位與跟蹤精度及可靠性對航空器的飛行安全具有重要的影響,研究廣播式自動相關(guān)監(jiān)視(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)和廣域多點相關(guān)(Wide Area Multilateration,WAM)兩種監(jiān)視技術(shù)的定位精度及二者進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)具有重要的應(yīng)用價值。本論文通過分析兩種監(jiān)視傳感器的誤差來源研究ADS-B和WAM的定位與跟蹤精度,通過仿真實驗分析不同ADS-B的位置報告時間延遲條件下,ADS-B報告位置與跟蹤預(yù)測值的平均馬氏距離及關(guān)聯(lián)結(jié)果的位置誤差均方根,對最近鄰數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的跟蹤效果的進行評估。首先,WAM一般需要利用目標輻射信號的到達時間(Time of Arrival,TOA)進行定位。TOA的測量誤差影響定位精度。TOA誤差來源包括硬件引起的系統(tǒng)誤差和隨機誤差。隨機誤差包括:噪聲引起的TOA測量誤差;采樣引起的測量誤差;全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的同步誤差。ADS-B位置報告誤差主要包括:全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差;ADS-B位置編碼量化誤差;ADS-B時間延遲引起的位置誤差。其次,本論文證明了當各基站TOA測量誤差方差不同且基站數(shù)目為4時,WAM定位誤差的方差等于各基站TOA測量誤差方差的加權(quán)和。在各基站TOA測量誤差方差相同且不存在共同的同步誤差時,基于幾何精度稀釋因子證明了TOA定位性能優(yōu)于到達時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位。最后,本論文采用仿真實驗計算不同ADS-B時間延遲時,ADS-B報告位置與跟蹤預(yù)測值的平均馬氏距離及關(guān)聯(lián)結(jié)果的位置誤差均方根,對比兩種數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法在上述兩個統(tǒng)計平均值的關(guān)系。分析結(jié)果表明:存在ADS-B時間延遲時,概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法在跟蹤誤差和穩(wěn)健性上優(yōu)于最近鄰數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法,同時ADS-B時間延遲會增加跟蹤測量誤差。
[Abstract]:The air traffic control system, has an important influence on aircraft positioning and tracking accuracy and reliability of the aircraft flight safety of ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B) and wide area multi-point correlation (Wide Area Multilateration, WAM) positioning precision of two kinds of monitoring techniques and the two data associated with the application an important value. This paper through the positioning and tracking accuracy analysis of two monitoring sensor error sources of ADS-B and WAM, delay condition by simulation analysis of different ADS-B position reporting time, the average position error location and tracking report ADS-B Markov prediction value and the RMS distance correlation results, to evaluate the recent neighbor data association probabilistic data association and tracking effect. Firstly, WAM need to use the target radiation signal arrival time (Time of Arrival, TOA.TOA) position measurement error affects the positioning accuracy of.TOA error sources include system error and random error caused by random error. The hardware includes: TOA measurement error caused by the noise; sampling measurement error caused by the same error; step.ADS-B position error report global satellite navigation system, including: Global positioning error satellite navigation system; ADS-B position encoding quantization error; ADS-B position error caused by time delay. Secondly, this paper proves that when the measurement error of each base station and base station number TOA variance is 4, the variance of WAM positioning error is equal to the weighted and each base station TOA measurement error variance. The measurement error variance of each base station TOA the same and the synchronous error is common when the geometric dilution of precision that TOA positioning performance is better than the time difference of arrival based on (Time Difference of Arrival, TDOA). Finally, this paper uses the simulation calculation of different ADS-B delay time, the average position error reporting location and tracking ADS-B Markov prediction value and the RMS distance correlation results, comparison between two kinds of data association method in the average value of the two statistical analysis. The results show that there is ADS-B time delay, data association method the probability is better than in the tracking error and robustness on nearest neighbor data association method, and ADS-B time delay will increase the tracking error.

【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V355.1

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本文編號：1358846