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中央高校基本科研业务费专项资金(ZXH2011C013): 作品数：21 被引量：81H指数：6; 相关作者：倪育德马宇申刘萍秦哲吕宗平更多>>; 相关机构：中国民航大学更多>>; 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金天津市智能信号与图像处理重点实验室开放基金国家自然科学基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术电子电信自动化与计算机技术文化科学更多>>

ADS-B与TCAS II数据融合算法研究被引量：2: 2015年; 面对空中交通密度越来越大,TCAS II在实际应用中暴露出的虚警和不必要告警等问题愈加明显。为了提供可靠连续的监视信息,提高防撞系统的性能,给出了一种ADS-B与TCAS II组合监视数据融合算法。该算法首先建立了飞机状态空间模型,并分析了ADS-B和TCAS II数据内容和特点,然后研究了数据融合前需要解决的关键问题,利用Kalman滤波器对数据进行处理,采用了在线性最小方差意义下的按标量加权最优信息融合准则和算法对数据进行融合。对该算法进行仿真,结果表明融合后的数据估计误差比任何一个传感器单独估计的误差都要小,说明该算法能够得到较高精度的数据,有效增强了防撞系统的性能。; 倪育德马宇申刘萍; 关键词：广播式自动相关监视数据融合卡尔曼滤波

基于GNSS完好性的ADS-B防欺骗被引量：5: 2018年; 为有效解决广播式自动相关监视(ADS-B)系统易被人为恶意虚假欺骗这一紧迫问题,提出了一种将全球导航卫星系统(GNSS)完好性信息与ADS-B报文完好性特征属性参数进行一致性比对的自主式防欺骗方法。设计了基于GNSS完好性信息的ADS-B自主式防欺骗算法流程,并利用ADS-B接收机接收的真实报文和模拟产生的虚假报文,对整个防欺骗过程实施了仿真实验。通过对真假ADS-B混合报文的解析,获得时间、位置和导航不确定类别(NUC)的值,根据时间和位置信息利用接收机自主完好性监视(RAIM)和高级接收机自主完好性监视(ARAIM)的完好性增强算法,获得水平保护级(HPL)的预测值,再将该预测值与NUC值进行一致性比对,从而判别ADS-B报文的真实性。仿真结果表明,提出的防欺骗方法能有效防止不含完好性信息或完好性信息与飞机位置不关联的虚假ADS-B报文的恶意欺骗,对虚假报文的识别率不会低于99%。; 吕宗平倪育德陈君路璐; 关键词：防欺骗

基于ADS-B的飞机冲突探测被引量：11: 2014年; 面对飞行流量持续快速增长、民航空域资源日益短缺的状况,对飞机间的潜在冲突进行有效探测,是避免飞机间危险接近或碰撞发生的关键。对飞机周围区域进行合理建模,给出了一种基于广播式自动相关监视(ADS-B)技术的确定型冲突探测算法,充分利用ADS-B报文提供的经度、纬度、速度和航向等信息及其报文高更新率等特点,预先排除无威胁飞机,然后分别从水平和垂直两个方向对飞机之间的冲突进行探测。运用Matlab进行功能仿真,结果表明该算法能有效排除无威胁的飞机,并且能够对有威胁的飞机及时给出告警。该算法对保证自由飞行条件下的飞行安全具有积极意义。; 倪育德马宇申刘萍; 关键词：广播式自动相关监视自由飞行

基于FPGA的机载DME抖频信号产生器设计及实现被引量：1: 2015年; 机载测距机系统是现代飞机上必不可少的重要导航设备,DME测距的核心是采取闪频原理来实现应答脉冲的识别,抖频信号产生器是实现闪频原理的关键电路。基于FPGA设计并实现了机载DME抖频信号产生器电路,该电路主要包括随机数发生器、可变分频器等模块。经测试表明,电路性能稳定,工作可靠。; 王凯樊智勇周德新; 关键词：测距机伪随机序列可变分频器

基于模拟信号源的机载BDS接收机性能测试被引量：5: 2019年; 针对机载北斗卫星导航系统(BDS)接收机无法进行实际测试的问题,基于对机载BDS接收机的首次定位时间(TTFF)、重捕时间和定位精度的分析与仿真,研究某一指标与相关参数的关系,提出利用全球导航卫星系统(GNSS)模拟信号源测试机载BDS接收机性能指标的测试方法。该方法结合真实飞行数据,利用GNSS模拟信号源模拟飞机运动过程,从而对飞行过程中机载BDS接收机的关键指标进行测试。测试结果表明:机载BDS接收机的首次定位时间满足RTCA DO-208对TTFF不大于5 min的要求;重捕时间基本满足TSO-C146d对重捕时间不大于20 s的要求;静态误差满足北斗公开服务性能规范对其不大于10 m的要求,动态误差基本满足RTCA DO-208对其小于230 m的要求,且测试结果均符合理论分析。; 倪育德马圆晨张心一刘鹏; 关键词：无线通信技术

GBAS与ILS联合导航系统数据融合方法与验证: 2022年; 电离层延迟和多径干扰分别是陆基增强系统(ground-based augmentation systems,GBAS)和仪表着陆系统(instrument landing systems,ILS)的主要干扰源。在实现GBAS与ILS时间对准和空间对准的基础上,分析了电离层风暴对GBAS以及多径干扰对ILS的影响;通过深入解析从模拟飞行软件X-Plane采集的多次进近着陆飞行数据,建立了飞机精密进近着陆阶段的运动模型;引入了一种基于改进的Sage-Husa自适应滤波和方差估计学习算法的GBAS与ILS数据融合方法;基于X-Plane及自行开发的数据采集模块构建了实验验证系统,并针对GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响,GBAS受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响,以及GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受多径效应影响三种情况展开仿真实验。实验结果表明,改进的Sage-Husa算法能有效抑制电离层风暴对GBAS的影响以及多径对ILS的干扰,使GBAS与ILS联合后的导航系统在相应干扰条件下,能为飞机提供满足I类精密进近精度要求的水平和垂直引导,有效提高精密进近运行的生存能力。; 倪育德张振楠刘瑞华秦哲王凯于颖丽; 关键词：数据融合仪表着陆系统多径干扰

保护区内地形对ILS下滑信标辐射场的影响被引量：2: 2022年; 仪表着陆系统(instrument landing system,ILS)的下滑信标(glide slope,GS)辐射场由GS天线及其对称于地面的镜像天线辐射场形成,辐射场性能受GS天线附近场地影响很大。在GS保护区内,影响其辐射场性能的关键因素主要包括杂草高度、横向坡度以及地形凹凸高度,国内外相应标准对这些因素均给出了严格规定,但没有提供相应理论说明。基于阵列天线理论,在理想情况下建立M型GS辐射场及调制度差(difference in depth of modulation,DDM)的数学模型,然后分别建立在杂草、横向坡度和地形凹凸影响下这种信标的DDM计算模型,仿真分析了在这三个因素影响之下GS辐射场的性能,并与法国民航大学开发的专业软件LAGON的仿真结果进行比对。结果表明,建模仿真的结果与相应标准的规定,以及LAGON的仿真结果具有良好的吻合度,证明所给理论方法及所建算法模型的正确性。研究成果可为ILS相应标准的自主更新或制定,以及具有自主知识产权的ILS性能评估软件的开发提供相应理论支持。; 倪育德于颖丽刘瑞华; 关键词：仪表着陆系统下滑信标阵列天线

基于MHSS算法的ARAIM完好性和可用性预测被引量：10: 2017年; 传统的接收机自主完好性监视只能提供非精密进近阶段的完好性监视,无法实现对完好性要求更加严格的飞行阶段的监视,而高级接收机自主完好性监视(Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring,ARAIM)可以在精密进近阶段为飞机提供满足航向信标性能垂直引导(Localizer Performance with Vertical guidance,LPV)的完好性监视服务。文章基于多假设分组解算法,根据目前的星座环境,结合民航不同飞行阶段的应用需求,对ARAIM算法进行仿真研究。针对水平保护级(Horizontal Protection Level,HPL)和垂直保护级(Vertical Protection Level,VPL)的指标,在不同星座组合环境下,选取南北半球不同经纬度的5个观测机场,分别仿真了HPL和VPL的变化情况,并对全球HPL和VPL平均分布趋势,以及以99%的概率满足LPV-200进近可用性指标时,ARAIM可用性的全球覆盖率进行了仿真预测分析。仿真结果表明,不论是全球定位系统和格洛纳斯双星座还是增加北斗卫星导航系统后的三星座,5个观测机场的HPL和VPL均能满足LPV-200进近对完好性指标的要求;但在全球范围内,双星座条件下,ARAIM并不能完全支持LPV-200进近对完好性监视的要求,而三星座则可大大提高ARAIM的可用性,为民航用户提供满足精密进近的所需导航服务性能。; 吕宗平倪育德陈君刘瑞华朱金芳; 关键词：全球定位系统北斗卫星导航系统

基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法被引量：7: 2014年; 在飞行冲突探测和恶劣天气情况下,单纯利用跟踪滤波算法无法准确判断目标飞机未来的飞行动态。为了有效提高航迹预测精度,针对广播式自动相关监视(ADS-B)信息中意图信息对航迹的影响,提出了一种基于ADS-B意图信息的航迹预测改进算法。该改进算法先通过残差均值交互式多模型(RMIMM)算法,推算出目标飞机的飞行状态参数和飞机运动模式,再结合天气状况、飞行计划和空中交通管制规章进行意图估计,最后通过飞行状态参数、飞机运动模式以及意图信息共同预测目标飞机的航迹。运用蒙特卡洛方法进行仿真,结果表明,与现有算法相比,该改进算法不仅能提供更加精确的航迹预测,而且降低了意图推断的时间延迟。; 倪育德刘萍马宇申

ARAIM可用性预测系统的设计与实现被引量：7: 2013年; 随着全球导航卫星系统空间星座的增多以及双频技术的发展,用于航路阶段的常规接收机自主完好性监测算法不能满足LPV-200进近对完好性的要求,因此,出现应用于进近阶段的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)技术。针对LPV-200进近,基于对垂直保护限值的理论分析,研究ARAIM可用性预测算法,并设计ARAIM瞬时可用性预测系统。仿真结果表明,该系统能满足LPV-200进近对完好性的要求,在中国区域内,当可用性设置为99.9%时,ARAIM预测算法的覆盖率可达100%。; 朱金芳倪育德王凯秦哲

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