劉海鈺

摘要：萊特兄弟在20世紀(jì)初期發(fā)明了飛機(jī)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，飛機(jī)作為航空公司的交通工具變得越來越重要。而且，由于其方便快捷的功能，已被許多人接受。作為一個(gè)航空大國，我國正在建設(shè)越來越多的機(jī)場并開通越來越多的航班路線，但是不能任由飛機(jī)在空中飛翔。飛行需要一定程度的控制和路線規(guī)劃，否則可能導(dǎo)致航空事故。如何有效地管理飛機(jī)的飛行是國家和相關(guān)技術(shù)服務(wù)部門需要解決的問題。因此本文從空中交通管制的現(xiàn)狀、多雷達(dá)數(shù)據(jù)系統(tǒng)簡介及工作原理、多雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及多雷達(dá)數(shù)據(jù)的配送等方面對本課題進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：信息融合技術(shù);空中交通管制;應(yīng)用

隨著飛機(jī)成為人們?nèi)找嬷匾慕煌üぞ?，也?gòu)成了一些潛在的危害?？罩酗w行的飛機(jī)必須遵循設(shè)定的軌跡。如果偏離指定路線，將失去對飛機(jī)的控制，并危及機(jī)上人員的生命。除了監(jiān)督飛機(jī)安全起飛的優(yōu)秀飛行員外，還需要有效的空中交通管制，以確保對飛機(jī)進(jìn)行不間斷的監(jiān)控。此外，這些員工必須認(rèn)真履行職責(zé)，做好工作，以便人們在登機(jī)時(shí)得到更多的安全感。

1空中交通管制的現(xiàn)狀

空中交通管制在我國民航系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，但應(yīng)用過程仍然面臨著復(fù)雜的挑戰(zhàn)。一方面，在空中交通管制過程中，為調(diào)度人員提供語言交流。由于他的語言不可識別，因此很難持續(xù)監(jiān)控他的工作條件，很難合作來發(fā)現(xiàn)和糾正缺點(diǎn)。同時(shí)，高空飛行不可避免地會承受氣流?？罩薪煌ü苤茻o法有效消除氣流對飛行的影響。當(dāng)前，有兩個(gè)選項(xiàng)可用于優(yōu)化空中交通管制任務(wù)。一方面，空中交通管理系統(tǒng)的所有主要組成部分都得到了改進(jìn)。此方法有效，但是不可能。該計(jì)劃將需要大量的金錢，時(shí)間，精力和物質(zhì)資源，并且如果可能的話，系統(tǒng)的復(fù)雜性最終將增加管理的復(fù)雜性。其次，為了在空中交通管制功能中實(shí)施信息技術(shù)，將信息數(shù)字化，并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析和處理數(shù)據(jù)。此解決方案有很多解決方案。從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換開始，并隨時(shí)檢查突發(fā)情況或意外情況，并生成報(bào)告以降低飛機(jī)墜毀的風(fēng)險(xiǎn)。其次，信息集成技術(shù)可以通過連接和融合不同的工作單元來降低成本和提高效率，從而提高管理效率。

2多雷達(dá)數(shù)據(jù)系統(tǒng)簡介及工作原理

通過將信息傳輸?shù)礁采w同一區(qū)域的多個(gè)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在多個(gè)級別處理數(shù)據(jù)，例如檢測、分類、互聯(lián)、相關(guān)、融合等，以創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)。達(dá)到您的飛行目標(biāo)。它具有相同的雷達(dá)，目標(biāo)丟失或檢測精度低?？梢酝ㄟ^同時(shí)跟蹤多個(gè)測速攝像機(jī)來有效地避免此問題。充分利用雷達(dá)數(shù)據(jù)，以后再使用更多雷達(dá)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。提交并訪問雷達(dá)數(shù)據(jù)和警報(bào)系統(tǒng)以進(jìn)行進(jìn)一步分析。根據(jù)其各種特性，數(shù)據(jù)融合處理方法可以分為三個(gè)方面。雷達(dá)數(shù)據(jù)必須在第一層進(jìn)行處理，這必須符合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本要求。第二級是確定原始數(shù)據(jù)并跟蹤由位置數(shù)據(jù)（尤其是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）標(biāo)識的目標(biāo)目的地的處理。通過分析重新處理的數(shù)據(jù)并執(zhí)行采集時(shí)間模型，可以實(shí)現(xiàn)處理未知的問題。第三級過程基于數(shù)據(jù)集成提供的有針對性的動作狀態(tài)分析，以支持決策。當(dāng)前沒有非常精確的算法來集成來自多個(gè)雷達(dá)的天線數(shù)據(jù)記錄。運(yùn)動中的飛機(jī)的運(yùn)動是隨機(jī)的，無法預(yù)先精確地估計(jì)，但是可以通過檢測來估計(jì)，并使用某些技術(shù)方法進(jìn)行校正。建議使用卡爾曼濾波器進(jìn)行濾波。建造觀察系統(tǒng)。還可以使用算法來處理數(shù)據(jù)，并使目標(biāo)位置更接近飛機(jī)的當(dāng)前位置。分布式處理系統(tǒng)現(xiàn)在比空中交通管制系統(tǒng)更為普遍。實(shí)際上，分布式處理系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)配置靈活，系統(tǒng)冗余度高，簡單性和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，并且符合空中交通管制的使用要求。

3多雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

多雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)必須使用多個(gè)雷達(dá)在一個(gè)位置上測量空中數(shù)據(jù)，并不斷將它們集成在一起以進(jìn)行同時(shí)處理，以提供更準(zhǔn)確的目標(biāo)位置。建立一個(gè)完整的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，使用系統(tǒng)組織信息可以使您對不同的數(shù)據(jù)執(zhí)行多種操作，從而可以更準(zhǔn)確，更快地處理信息。

如果僅使用搜索雷達(dá)，則可能會遇到問題，例如，雷達(dá)出現(xiàn)問題，被跟蹤目標(biāo)消失或準(zhǔn)確性出現(xiàn)問題時(shí)，管理人員將解決這些問題。當(dāng)使用多臺雷達(dá)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，一臺雷達(dá)存在跟蹤時(shí)間問題，另一臺雷達(dá)及時(shí)且準(zhǔn)確地返回了信息，并提高了信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。因此，有必要分析信息，在信息處理過程中充分利用雷達(dá)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。經(jīng)過一系列分類后，將其移交給空中交通管制和信號員進(jìn)行進(jìn)一步審查。判斷其接下來應(yīng)該進(jìn)行的方案

對多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序的過程可以分為幾個(gè)步驟。第一等是目標(biāo)是滿足基本數(shù)據(jù)處理要求。許多雷達(dá)獲得的位置和飛行特性會影響目標(biāo)數(shù)據(jù)庫，對飛行路徑和原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確定

第二等包括評估和糾正飛機(jī)的位置。系統(tǒng)定義被監(jiān)視對象的目標(biāo)數(shù)據(jù)與目標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行模型比較。

第三等是包括對目標(biāo)空間位置的全面分析和對總體計(jì)劃的確定，以便該計(jì)劃還考慮飛機(jī)飛行過程中的總體環(huán)境。

為了實(shí)現(xiàn)第一等的處理，必須使用包含一組幾何目標(biāo)的多方位角算法。從多個(gè)雷達(dá)接收的數(shù)據(jù)將同時(shí)進(jìn)行分類和分析，以實(shí)現(xiàn)信息之間的高度相關(guān)性和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比，目標(biāo)評估其狀況，以便可以獲得最準(zhǔn)確和相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理。

為了實(shí)現(xiàn)各種空中交通管制數(shù)據(jù)的匯總和分類，我們找不到能夠保證其準(zhǔn)確性和簡便性的算法。但是，當(dāng)前路線經(jīng)常使用直航，緊急剎車系列。這是任何飛機(jī)（包括跑道和轉(zhuǎn)彎）航行的障礙，并且這里存在一些不確定性。因此，在采取措施之前無法進(jìn)行準(zhǔn)確的估算，所以只能在其發(fā)生之后使用自適應(yīng)濾波對其進(jìn)行補(bǔ)償。

加權(quán)合并算法是當(dāng)前飛機(jī)上使用最廣泛的算法，從某種意義上講可以提供更準(zhǔn)確的定位。理想情況下，使用此算法時(shí)，應(yīng)使用所有數(shù)據(jù)來驅(qū)動特定目標(biāo)。使用該算法的過程中需要使用所有數(shù)據(jù)在某一時(shí)間點(diǎn)的目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行估算，同時(shí)需要將各種矩陣變?yōu)榧訖?quán)因子進(jìn)行計(jì)算。

多雷達(dá)數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)可以提供高效的多傳感器數(shù)據(jù)融合，更有針對性的信息接收以及高效的多數(shù)據(jù)集成和多路傳輸。當(dāng)前，最廣泛使用的空中交通管制系統(tǒng)是分布式處理系統(tǒng)。靈活性和強(qiáng)大的可靠性一方面可以滿足流量管理應(yīng)用程序的需求，另一方面可以滿足高安全性應(yīng)用程序的需求。

圖2 雷達(dá)數(shù)據(jù)融合

4多雷達(dá)數(shù)據(jù)的配送

在使用帶有多個(gè)雷達(dá)的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的過程中，必須通過組合中央處理路徑上的多個(gè)雷達(dá)的局部跡線，使每個(gè)雷達(dá)與中央處理周期相匹配。此過程是從多個(gè)雷達(dá)分發(fā)數(shù)據(jù)以進(jìn)行空中交通管制。

使用該系統(tǒng)時(shí)，雷達(dá)性能可能會有所不同，并且會在分析方向上做出錯(cuò)誤的決定。這些錯(cuò)誤的決定是多雷達(dá)數(shù)據(jù)分配中的錯(cuò)誤。該錯(cuò)誤主要是由于并非所有雷達(dá)制造商都具有單一標(biāo)準(zhǔn)。例如，同一地區(qū)的雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)沒有用于檢測來自每個(gè)站的數(shù)據(jù)的性能標(biāo)準(zhǔn)，因此每個(gè)雷達(dá)都沒有用于測量跑道的標(biāo)準(zhǔn)。另外，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤是由于無法準(zhǔn)確測量距地面測量值的距離而引起的。第四，在坐標(biāo)變換過程中，不能滿足變換公式的準(zhǔn)確性，需要對匯總數(shù)據(jù)進(jìn)行最終的改進(jìn)。

5結(jié)語

如今，那些追求高效率和低時(shí)間消耗人們對航空運(yùn)輸?shù)男枨笕找嬖鲩L。特別是對于長途旅行，有些人優(yōu)先選擇飛機(jī)。同時(shí)，人們對飛行安全的要求也越來越高。在空中交通管制中使用信息融合技術(shù)可提高運(yùn)行效率和準(zhǔn)確性，并繼續(xù)從中受益。但是，由于在多雷達(dá)處理系統(tǒng)中每個(gè)雷達(dá)數(shù)據(jù)收集過程中的一定誤差，在數(shù)據(jù)收集過程中通常會遇到系統(tǒng)誤差。因此，有必要對具有不同雷達(dá)定位誤差的中央系統(tǒng)誤差進(jìn)行比較和分析，并對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以有效地減少這些誤差。

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