【摘要】：為了推進(jìn)航空運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)代化,美國(guó)聯(lián)邦航空局FAA(Federal Aviation Administration)提出了Next Gen計(jì)劃(Next Generation Air transportation System),目的是使飛行更安全,更高效,更可預(yù)測(cè)�，F(xiàn)代機(jī)載系統(tǒng)包含導(dǎo)航、航路規(guī)劃、避撞系統(tǒng)等大量數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)的冗余與互補(bǔ)性,挖掘機(jī)載數(shù)據(jù)的價(jià)值,提高航空運(yùn)營(yíng)的安全與效率,符合Next Gen的目標(biāo)。本文基于綜合環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)ISS(Integratted Surveillance System)這個(gè)應(yīng)用背景,主要圍繞避撞系統(tǒng)輸入和快速存取記錄器QAR(Quick Access Recorder)兩大機(jī)載數(shù)據(jù)展開研究,實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)濾波融合和航跡異常偵測(cè)。主要內(nèi)容包含以下四個(gè)方面:1.介紹了目前典型避撞系統(tǒng)的功能與技術(shù),包括空中交通避撞系統(tǒng)和正在研究的廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)、ACAS X。2.針對(duì)飛行更加安全、精準(zhǔn)的要求,采用IMM交互多模型(Interacting Multiple Model)對(duì)避撞系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波融合。提出利用變分貝葉斯算法在線估計(jì)測(cè)量噪聲方差,并以此為依據(jù)實(shí)現(xiàn)采樣周期自動(dòng)調(diào)整,提高濾波融合精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)融合系統(tǒng)故障定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明采樣周期自適應(yīng)的變分貝葉斯交互多模型算法在均方根誤差,避撞系統(tǒng)虛警、漏警情況統(tǒng)計(jì)中優(yōu)于固定采樣算法,當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型算法。在有些情境下,盡管ADS-B信息退化了,數(shù)據(jù)融合可以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,從而減少系統(tǒng)失效的概率,這是融合帶來(lái)的正向收益。3.針對(duì)更加高效、可預(yù)測(cè)的要求,基于QAR數(shù)據(jù)開展航跡異常偵測(cè)研究。在不需要閾值準(zhǔn)則的情況下,提出利用密度峰值快速搜索的方法實(shí)現(xiàn)異常航班偵測(cè),為航空公司優(yōu)化飛行做決策支持。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文的密度峰值方法在不需要先驗(yàn)參數(shù)設(shè)置的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)航跡異常偵測(cè),且與基于密度的空間聚類方法DBSACN效果一致。不同于“超限檢測(cè)”方法,聚類挖掘能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)新的異常模式的偵測(cè)。4.在實(shí)驗(yàn)室建立了數(shù)字仿真系統(tǒng),將ADS-B數(shù)據(jù)接入ISS仿真系統(tǒng),一方面可以進(jìn)行輸入數(shù)據(jù)的濾波研究,為避撞系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)激勵(lì);另一方面進(jìn)行空域態(tài)勢(shì)監(jiān)視,記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行航跡異常偵測(cè)研究。
【圖文】：

圖 2-1 TCAS 結(jié)構(gòu)分布圖Fig.2-1 TCAS structure distribution 處理機(jī)作為核心部件，，接收本機(jī)機(jī)載系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)生

圖 2-3 TCAS II 的各種空中/地面交通響應(yīng)[50]Fig.2-3 TCAS II air/ground traffic response.3.2 TCAS 功能分析TCAS 處理過程主要包括周圍空域飛機(jī)的監(jiān)視、跟蹤，威脅檢測(cè)，RA 決
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705575