CN116824923A - 一种动态优化ads-b航迹质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态优化ADS‑B航迹质量的方法,其包括:对ADS‑B目标机和本机之间的距离进行排序,同时确保空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级,即可得到ADS‑B目标优先级排序的策略;基于ADS‑B目标优先级排序的结果,结合ADS‑B机载端的航迹处理能力,动态维护ADS‑B航迹资源。本发明具有定位更精准、更新频率更高、基础设施要求更低、建设和维护成本更低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及ADS-B应用技术领域,特别是一种动态优化ADS-B航迹质量的方法。
背景技术
ADS-B(广播式自动相关监视:automatic dependent surveillance-broadcast)是一种空中交通监视应用,用于传递飞机等飞行器的飞行参数,主要包括位置信息,速度信息,身份信息,比如:飞机经度、飞机纬度、航迹角、地速、航班号等,任何空地用户都可以申请使用该功能。
ADS-B分为发送(OUT)和接收(IN)两个子系统。安装有ADS-B OUT功能设备的飞机或者飞行器,周期性的通过数据链对外广播本机的经度、纬度、大气高度、空速、地速、航迹角、航向角、航班号等飞行状态信息。与之相对应的,ADS-B IN机载端接收其他飞机的ADS-BOUT信号,解析处理形成目标飞行航迹,提供给座舱显示器或综合监视系统,为用户提供自身空域周边的交通信息,实现空空监视的目的。
以ADS-B为基础的空空监视相比于传统二次雷达,具有定位更精准、更新频率更高、基础设施要求更低、建设和维护成本更低等优势。以ADS-B为基础的空空监视已在现代空中交通管制领域中大范围应用。
传统的ADS-B机载端对于ADS-B目标机的监视是根据ADS-B机载端接收其他飞机广播的ADS-B OUT报文的先后顺序来建立、更新并维护航迹,如果空域中ADS-B目标机过多,超过ADS-B机载端上报目标数量的上限,ADS-B机载端则会以ADS-B航迹建立时间的先后顺序为优先级,优先上报ADS-B航迹建立时间更早的ADS-B目标机信息,容易导致在监视空域中后出现的近距离ADS-B目标航迹不能被送至座舱显示器或综合监视系统有效显示。
传统的ADS-B机载端对于ADS-B目标航迹不具备动态维护功能,即空域中ADS-B目标过多,ADS-B机载端中航迹资源被占满的情况下,如果近距离突然出现了ADS-B目标(比如某个近距离的ADS-B OUT设备刚开机工作),则该目标不能够在ADS-B机载端中建立航迹,造成ADS-B机载端不能对其进行有效监视。
在空空监视过程中,由于ADS-B目标机的飞行姿态变化,或者飞机的ADS-B OUT广播信号被障碍物遮挡,传统的ADS-B机载端经常会在某个时间段内失去该目标机的ADS-BOUT广播信号,根据DO260B的figure 2-23中的规定,ADS-B OUT报文中位置信息的有效时间为25秒,在ADS-B机载端未接收到该飞机广播的ADS-B OUT信号时间段内,其上报给座舱显示器或综合监视系统的ADS-B航迹信息会维持在最后一次收到有效位置信息的状态(最多持续25秒),如果后续ADS-B机载端又收到了该目标机的ADS-B OUT广播信号,则会继续进行航迹更新,将最新的航迹信息上报给座舱显示器或综合监视系统,由于在未接收到ADS-BOUT广播信号的时间内,该目标机的位置已经发生了较大幅度的变化,因此座舱显示器或综合监视系统上显示的的该ADS-B航迹位置就会出现较大幅度的跳变。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种动态优化ADS-B航迹质量的方法,以解决上述技术问题。
本发明公开了一种动态优化ADS-B航迹质量的方法,其包括:
步骤1:对ADS-B目标机和本机之间的距离进行排序,同时确保空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级,即可得到ADS-B目标优先级排序的策略;
步骤2:基于ADS-B目标优先级排序的结果,结合ADS-B机载端的航迹处理能力,动态维护ADS-B航迹资源。
进一步地,所述步骤1包括:
步骤11:利用全局解码和本地解码,解析出ADS-B目标机的位置信息并建立航迹;位置信息包括经纬度、高度;
步骤12:将本机,即装备有ADS-B机载端的飞机与ADS-B目标机的位置从WGS 84坐标系转换到地心坐标系中,并在地心坐标系中计算ADS-B目标机和本机之间的斜距或者水平距离;
步骤13:按照步骤12类推,计算所有ADS-B目标机相对本机的斜距或者水平距离,根据斜距和水平距离的大小进行优先级排序,同时确保地面目标的优先级低于空中目标。
进一步地,所述计算ADS-B目标机和本机之间的斜距,包括:
如果ADS-B目标机广播的是地面位置报文,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于地面的ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,并且ADS-B目标机广播的高度为大气高度时,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,采用本机的大气高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,并且ADS-B目标机广播的高度为几何高度,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,采用本机的几何高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,但ADS-B报文中的大气高度和几何高度都无效,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于高度无效的空中ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离。
进一步地,所述步骤13包括:
完成所有ADS-B目标机相对本机的斜距或者水平距离计算以后,根据距离远近采用冒泡排序法进行排序,距离近的优先级更高;同时保证空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级。
进一步地,所述步骤2包括:
步骤21:对于优先级排序后的所有航迹资源,按照ADS-B机载端的航迹处理能力,保留排序靠前的航迹,删除排序靠后的航迹;对于删除排序靠后的航迹之后释放出来航迹处理能力,用于在下个周期内对新接收到的ADS-B目标机建立航迹信息;
步骤22:下个周期内再对所有的ADS-B航迹按照步骤1的处理流程进行优先级排序,再循环执行步骤21和步骤22。
进一步地,还包括:
ADS-B机载端在收到ADS-B OUT报文进行航迹更新时需打上系统本地时间戳;
ADS-B机载端在进行航迹更新时需要存储上个周期的位置信息,每周期如此,共计存储多个历史航迹位置信息,且历史航迹位置信息之间的时间差大于预设时间;
ADS-B机载端周期性对所有航迹资源的更新时间进行监控,如果发现空中ADS-B目标机超过规定时间未进行更新,则采用一阶二阶动态拟合的方法,进行空中ADS-B目标机位置的经度、纬度和高度外推。
进一步地,采用一阶二阶动态拟合的方法,进行空中ADS-B目标机位置的经度外推,包括:
将所述多个历史航迹位置信息中的经度xin[num]及每个历史航迹之间的时间差tIN[num]作为参数,确定经度一阶拟合多项式系数p1[0]和p1[1],以及经度二阶拟合多项式系数p2[0]、p2[1]及p2[2];其中num的取值总个数与历史航迹位置信息的总个数相同;
遍历多次循环,设置一阶拟合系数P1jie_dynamic[i]与二阶拟合系数1-P1jie_dynamic[i];
分别对经度一阶拟合多项式系数p1[0]和p1[1],以及经度二阶拟合多项式系数p2[0]、p2[1]及p2[2]进行拟合,得到一阶拟合系数P1jie_dynamic[i]与二阶拟合系数1-P1jie_dynamic[i];i表示循环次数;
根据一阶拟合多项式系数和二阶拟合多项式系数,一阶拟合系数和二阶拟合系数,以及每个历史航迹之间的时间差,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和;
根据最小残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min,以及利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值和二阶拟合期望值,得到最终的经度外推结果。
进一步地,所述根据一阶拟合多项式系数和二阶拟合多项式系数,一阶拟合系数和二阶拟合系数,以及每个历史航迹之间的时间差,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和,包括:
通过一阶拟合多项式系数以及每个历史航迹之间的时间差确定经度一阶拟合期望值,即expected_z_1= p1[1](tIN[num])+p1[0],通过二阶拟合多项式系数以及每个历史航迹之间的时间差确定经度二阶拟合期望值,即expected_z_2= p2[2]/>(tIN[num])/>(tIN[num])+p2[1]/>(tIN[num]) +p2[0],对于每个一阶拟合系数与二阶拟合系数,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和,即sum_expected_z+= fabs(expected_z_2/>(1.0 - P1jie_dynamic[i])+expected_z_1/>P1jie_dynamic[i]-xIN[num]);其中,fabs表示求取浮点数的绝对值的函数,xIN[num]表示第num个历史航迹的经度。
进一步地,所述根据最小残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min,以及利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值和二阶拟合期望值,得到最终的经度外推结果,包括:
分配资源,存储每次训练的残差和,即所述多次循环对应的残差和;
找到所有残差和中最小的1个残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min;
利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值,即expected_z_1 = p1[1](tIN[最近历史航迹]) + p1[0];
利用最近一个历史航迹的时间差和二阶拟合多项式系数确定二阶拟合期望值,即expected_z_2 = p2[2](tIN[最近历史航迹)/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[1]/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[0];
最终的经度外推结果=P1jie_dynamic_minexpected_z_1+(1-P1jie_dynamic_min)/>expected_z_2。
进一步地,按照空中ADS-B目标机位置的经度外推过程进行类推,分别得到空中ADS-B目标机位置的纬度和高度的外推结果。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下的优点:
1、 本专利提出一种动态优化ADS-B航迹质量的方法,对ADS-B航迹根据空中目标和地面目标的状态分别按照距离远近的优先级进行排序,地面目标的优先级在空中目标之后,保证在每个周期ADS-B机载端优先将距离较近的ADS-B目标机的航迹信息上报给座舱显示器或综合监视系统。同时对所有的ADS-B航迹资源采取动态维护的做法,将经过距离排序以后的航迹资源的最后10%进行删除,保证下个周期留有有10%的航迹资源余量可以用于新目标的航迹建立,在最终进行ADS-B航迹上报时再重新进行全部航迹资源的距离排序,该方法可以在航迹资源被占满的情况下依然可以对近距离突然出现的ADS-B目标发起有效监视,并上报给座舱显示器或综合监视系统用于用户观察。对于在已建立航迹但在本周期内未收到航迹信息(持续时间不超过25秒)的ADS-B航迹,采取一阶二阶动态拟合的方法,结合历史有效航迹信息对ADS-B目标机的经度、纬度、高度信息进行外推,解决传统ADS-B机载端在短时间内收不到ADS-B OUT广播信号而出现的航迹位置较大幅度的跳变的问题。
2、ADS-B为基础的空空监视相比于传统二次雷达,具有定位更精准、更新频率更高、基础设施要求更低、建设和维护成本更低等优势。对于ADS-B航迹质量的动态优化能够解决在航迹资源有限的情况下对于近距离目标的及时跟踪监视以及在使用过程中出现的ADS-B航迹位置大幅度跳变的问题,使ADS-B的相关应用更加完善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种动态优化ADS-B航迹质量的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例的ADS-B航迹排序处理流程图;
图3为本发明实施例的ADS-B航迹动态维护流程图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明,显然,所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明实施例保护的范围。
参见图1,本发明提供了一种动态优化ADS-B航迹质量的方法的实施例,其包括以下步骤:
S1、对ADS-B目标机和本机之间的距离进行排序,同时确保空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级,即可得到ADS-B目标优先级排序的策略,可参见图2:
S11、利用DO260B标准T.5章节中规定的CPR全局解码和CPR本地解码解析出ADS-B目标机位置信息(主要包括经纬度、高度)并建立航迹;
S12、将本机(即装备有ADS-B机载端的飞机)与ADS-B目标机的位置从WGS 84坐标系下的经纬高转换成地心坐标系下的XYZ,具体转换公式如下:
x=(N + h) cosφcosλ
y=(N + h)cosφsinλ
z=(N(1 – e2) + h)sinφ
式中:
表示椭球表面点( λ, φ)和椭球轴线相交点之间与椭球呈法向的线的长度。
h = WGS 84坐标系下高度
φ = WGS 84坐标系下纬度
λ= WGS 84坐标系下经度
e2=(a2- b2)/a2表示WGS 84椭球第一偏心率的平方=6.69437999014 x 10-3。
a=WGS 84椭球的半长轴= 6378137.0米。
b=WGS 84椭球的半短轴=6356752.3142米。
S13、通过上述转换公式将本机和ADS-B目标机位置转换成X、Y、Z值,再采用标准等式得出ADS-B目标机和本机之间的斜距:
r2=(XADS-B目标机- X本机)2+ (YADS-B目标机- Y本机)2+ (ZADS-B目标机–Z本机)2;
由于ADS-B OUT广播报文中地面位置报文不存在高度信息,空中位置报文中,也有可能存在两种高度信息源(即大气高度和几何高度)或者信息无效的情况,因此带入入侵机高度时需要分情况进行处理;具体如下:
如果ADS-B目标机广播的是地面位置报文,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于地面的ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,即ADS-B报文中的type字段位于[9,18]区间,表明该ADS-B目标机广播的高度为大气高度,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时应采用本机的大气高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,ADS-B报文中的type字段位于[20,22]区间,表明该ADS-B目标机广播的高度为几何高度,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时应采用本机的几何高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,但ADS-B报文中的大气高度和几何高度都无效,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于高度无效的空中ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离;
S14、完成所有ADS-B目标机相对本机的斜距(或者水平距离)计算以后,根据距离远近采用冒泡排序法进行排序,距离近的优先级更高,为保证空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级,在进行排序之前,对ADS-B目标的类型进行判断,如果判断为地面ADS-B目标机,可以对其水平距离加上10万公里(目的是为保证地面目标的排序结果空中目标后面),在完成优先级排序以后,再对地面目标的水平距离减去10万公里,使其恢复到真实的水平距离。
S2、基于ADS-B目标优先级排序的结果,结合ADS-B机载端的航迹处理能力,动态维护ADS-B航迹资源,可参见图3:
S21、对于优先级排序后的所有航迹资源,按照ADS-B机载端的资源情况,保留排序在前90%的航迹,即如果ADS-B机载端的航迹处理能力为1000批,当前如果已有1000批目标,则保留前900批目标,如果当前只有800批目标,则全部保留;
S22、依据S21的原则,删除ADS-B机载端航迹资源占满情况下的后10%的航迹,释放出来的10%航迹用于在下个周期内对新收到的ADS-B目标机建立航迹信息;
S23、下个周期内再对所有的ADS-B航迹按照“ADS-B航迹排序”的处理流程进行优先级排序,再循环进行S21至S23的操作;
S3、进行空中ADS-B目标机位置的经度、纬度和高度外推:
S31、ADS-B机载端在收到ADS-B OUT报文进行航迹更新时需打上系统本地时间戳;
S32、ADS-B机载端在进行航迹更新时需要将上个周期的经纬高等位置信息存储下来,每周期如此,共计存储20个历史航迹位置信息,且ADS-B目标机每个历史航迹位置信息的时间差应当大于0.4秒(根据DO260B的要求,空中位置报文的广播周期为0.4秒~0.6秒,地面位置报文的广播周期为0.4秒~0.6秒或者4.8秒~5.2秒);
S33、ADS-B机载端以每秒为周期对所有航迹资源的更新时间进行监控,如果发现空中ADS-B目标机超过1.2秒,即最多两个空中位置报文的广播周期未进行更新,则采用一阶二阶动态拟合的方法进行空中ADS-B目标机位置的经度、纬度和高度外推(地面ADS-B目标机由于位置变化不大,不进行外推),首先进行经度外推,具体如下;
S34、将20个历史航迹位置信息中的经度xin[num]及每个历史航迹之间的时间差tIN[num]作为参数,确定经度一阶拟合多项式系数p1[0]和p1[1],其中num取值为0~19;
S35、将20个历史航迹位置信息中的经度及每个历史航迹之间的差作为参数,确定经度二阶拟合多项式系数p2[0]、p2[1]及p2[2],其中num取值为0~19;
S36、遍历100个循环,以0.01为步进依次变化,设置一阶拟合系数P1jie_dynamic[i]与二阶拟合系数1-P1jie_dynamic[i],i的取值为0~99,一阶拟合系数与二阶拟合系数之和为1。通过一阶拟合多项式系数以及时间差确定经度一阶拟合期望值,即expected_z_1(一阶拟合期望值) = p1[1](tIN[num]) + p1[0],通过二阶拟合多项式系数以及时间差确定经度二阶拟合期望值,即expected_z_2(二阶拟合期望值) = p2[2]/>(tIN[num])/>(tIN[num]) + p2[1]/>(tIN[num]) + p2[0],对于每个特定的一阶拟合系数与二阶拟合系数,计算共20次历史航迹的经度预测值与实际值(即真实的最新航迹经度)的残差和,即sum_expected_z += fabs(expected_z_2/>(1.0 - P1jie_dynamic[i]) + expected_z_1P1jie_dynamic[i] - xIN[num]);其中,fabs表示求取浮点数的绝对值的函数,xIN[num]表示第num个历史航迹的经度;
S37、分配资源,存储每次训练的残差和,即100次循环对应的残差和;
S38、利用冒泡排序法,找到100个残差和中最小那1个残差对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数(1-P1jie_dynamic_min)(即最优的一阶拟合系数和二阶拟合系数组合);
S39、利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值,即expected_z_1 = p1[1](tIN[最近历史航迹]) + p1[0];
S310、利用最近一个历史航迹的时间差和二阶拟合多项式系数确定二阶拟合期望值,即expected_z_2 = p2[2](tIN[最近历史航迹)/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[1]/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[0];
S311、最终的经度外推结果=最优的一阶拟合系数expected_z_1+最优的二阶拟合系数/>expected_z_2;
S312、按照S34至S311类推,分别得到纬度和高度的外推结果。
至此,根据上述流程已实现了一种动态优化ADS-B航迹质量的处理。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动态优化ADS-B航迹质量的方法,其特征在于,包括:
步骤1:对ADS-B目标机和本机之间的距离进行排序,同时确保空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级,即可得到ADS-B目标优先级排序的策略;
步骤2:基于ADS-B目标优先级排序的结果,结合ADS-B机载端的航迹处理能力,动态维护ADS-B航迹资源。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1包括:
步骤11:利用全局解码和本地解码,解析出ADS-B目标机的位置信息并建立航迹;位置信息包括经纬度、高度;
步骤12:将本机,即装备有ADS-B机载端的飞机与ADS-B目标机的位置从WGS 84坐标系转换到地心坐标系中,并在地心坐标系中计算ADS-B目标机和本机之间的斜距或者水平距离;
步骤13:按照步骤12类推,计算所有ADS-B目标机相对本机的斜距或者水平距离,根据斜距和水平距离的大小进行优先级排序,同时确保地面目标的优先级低于空中目标。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述计算ADS-B目标机和本机之间的斜距,包括:
如果ADS-B目标机广播的是地面位置报文,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于地面的ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,并且ADS-B目标机广播的高度为大气高度时,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,采用本机的大气高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,并且ADS-B目标机广播的高度为几何高度,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,采用本机的几何高度;
如果ADS-B目标机广播的是空中位置报文,但ADS-B报文中的大气高度和几何高度都无效,则计算ADS-B目标机和本机之间的斜距时,将ADS-B目标机的高度直接换成本机的高度,即对于高度无效的空中ADS-B目标机只能计算得到该ADS-B目标机与本机之间的水平距离。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤13包括:
完成所有ADS-B目标机相对本机的斜距或者水平距离计算以后,根据距离远近采用冒泡排序法进行排序,距离近的优先级更高;同时保证空中目标的优先级整体高于地面目标的优先级。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2包括:
步骤21:对于优先级排序后的所有航迹资源,按照ADS-B机载端的航迹处理能力,保留排序靠前的航迹,删除排序靠后的航迹;对于删除排序靠后的航迹之后释放出来航迹处理能力,用于在下个周期内对新接收到的ADS-B目标机建立航迹信息;
步骤22:下个周期内再对所有的ADS-B航迹按照步骤1的处理流程进行优先级排序,再循环执行步骤21和步骤22。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
ADS-B机载端在收到ADS-B OUT报文进行航迹更新时需打上系统本地时间戳;
ADS-B机载端在进行航迹更新时需要存储上个周期的位置信息,每周期如此,共计存储多个历史航迹位置信息,且历史航迹位置信息之间的时间差大于预设时间;
ADS-B机载端周期性对所有航迹资源的更新时间进行监控,如果发现空中ADS-B目标机超过规定时间未进行更新,则采用一阶二阶动态拟合的方法,进行空中ADS-B目标机位置的经度、纬度和高度外推。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,采用一阶二阶动态拟合的方法,进行空中ADS-B目标机位置的经度外推,包括:
将所述多个历史航迹位置信息中的经度xin[num]及每个历史航迹之间的时间差tIN[num]作为参数,确定经度一阶拟合多项式系数p1[0]和p1[1],以及经度二阶拟合多项式系数p2[0]、p2[1]及p2[2];其中num的取值总个数与历史航迹位置信息的总个数相同;
遍历多次循环,设置一阶拟合系数P1jie_dynamic[i]与二阶拟合系数1-P1jie_dynamic[i];
分别对经度一阶拟合多项式系数p1[0]和p1[1],以及经度二阶拟合多项式系数p2[0]、p2[1]及p2[2]进行拟合,得到一阶拟合系数P1jie_dynamic[i]与二阶拟合系数1-P1jie_dynamic[i];i表示循环次数;
根据一阶拟合多项式系数和二阶拟合多项式系数,一阶拟合系数和二阶拟合系数,以及每个历史航迹之间的时间差,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和;
根据最小残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min,以及利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值和二阶拟合期望值,得到最终的经度外推结果。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据一阶拟合多项式系数和二阶拟合多项式系数,一阶拟合系数和二阶拟合系数,以及每个历史航迹之间的时间差,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和,包括:
通过一阶拟合多项式系数以及每个历史航迹之间的时间差确定经度一阶拟合期望值,即expected_z_1= p1[1](tIN[num])+p1[0],通过二阶拟合多项式系数以及每个历史航迹之间的时间差确定经度二阶拟合期望值,即expected_z_2= p2[2]/>(tIN[num])/>(tIN[num])+p2[1]/>(tIN[num]) +p2[0],对于每个一阶拟合系数与二阶拟合系数,计算历史航迹的经度预测值与真实的最新航迹经度的残差和,即sum_expected_z+= fabs(expected_z_2/>(1.0 - P1jie_dynamic[i])+expected_z_1/>P1jie_dynamic[i]-xIN[num]);其中,fabs表示求取浮点数的绝对值的函数,xIN[num]表示第num个历史航迹的经度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据最小残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min,以及利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值和二阶拟合期望值,得到最终的经度外推结果,包括:
分配资源,存储每次训练的残差和,即所述多次循环对应的残差和;
找到所有残差和中最小的1个残差和对应的一阶拟合系数P1jie_dynamic_min和二阶拟合系数1-P1jie_dynamic_min;
利用最近一个历史航迹的时间差和一阶拟合多项式系数确定一阶拟合期望值,即expected_z_1 = p1[1](tIN[最近历史航迹]) + p1[0];
利用最近一个历史航迹的时间差和二阶拟合多项式系数确定二阶拟合期望值,即expected_z_2 = p2[2](tIN[最近历史航迹)/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[1]/>(tIN[最近历史航迹]) + p2[0];
最终的经度外推结果=P1jie_dynamic_minexpected_z_1+(1-P1jie_dynamic_min)expected_z_2。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,按照空中ADS-B目标机位置的经度外推过程进行类推,分别得到空中ADS-B目标机位置的纬度和高度的外推结果。
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