基于贪婪-遗传算法的机场登机口分配策略

针对枢纽机场新建卫星厅导致中转旅客航班衔接时间延长、换乘失败概率增大的问题,开展了机场登机口多目标优化分配问题研究。首先,在顾及航班类型、机体类型和转场时间间隔等约束条件基础上,建立了航班登机口多目标优化分配模型。然后,基于贪婪算法思想,按照航班“先到先分配”的原则指派登机口,以生成初始种群,并利用遗传算法实现机场登机口分配模型求解。最后,利用实例数据进行了验证,该方法能够成功为524个航班分配登机口,占航班总数86.47%,中转旅客最短流程时间为20 min的比率为20.07%,其所占比率最大,实验结果验证了模型和算法的有效性。

我国低空空域结构调整与划设探讨

简述了我国现阶段低空空域结构,通过研究美国的空域结构和使用情况,分析了我国低空空域在通信、导航和监视方面的实际需求,并从如何有效进行飞行保障建设的角度出发,对我国低空空域的结构调整和划设提出了设想。

低空空域地空通信保障发展建议

随着低空空域管理改革的不断深化,低空空域通信保障建设势在必行。文中针对低空飞行的地空通信保障需求,分析了通信保障现状以及面临的问题,同时,提出了低空空域通信保障对策,并对我国低空空域的通信保障网络建设提出了建议。

射频光纤传输在缓解同址干扰中的应用

随着无线电台频率密度的增加,多部电台同址同工作时所带来的同址干扰问题越来越严重。针对此问题,运用射频光纤传输(Radio over Fiber)技术,提出了一种缓解同址干扰的有效方法,分析了此项技术实现的可行性和相关关键技术,并给出了系统应用实例。

面向民用航空的SINS/DGPS组合导航融合方法

针对单频点地基增强系统不能满足飞机CAT III类精密进近与着陆导航需求问题,提出一种机载差分GPS(DGPS)与捷联式惯性导航系统(SINS)紧组合导航工作模式,利用SINS提高组合后系统的导航特性。分析了SINS/DGPS紧组合滤波模型,并构建了紧组合导航状态方程和量测方程,利用改进的Kalman滤波器对滤波状态进行最优估计与补偿。进行了计算机仿真与实际系统验证实验,实验结果表明,SINS/DGPS组合导航系统中,当卫星信号不可用时,利用SINS具备的自主性能够提高导航系统的连续性和可用性,同时组合导航系统位置误差标准差相比机载DGPS单系统减小了50%以上,提高了导航系统位置引导精度。

基于北斗的地基增强系统多基准一致性检验算法

针对地基增强系统GBAS中传统基于极大似然估计准则的多基准一致性检验(MRCC)算法无法有效区分基准站接收机故障来源问题,开展了GBAS地面系统MRCC算法研究。对GBAS B值理论进行分析,给出了一种能够有效确定接收机故障来源的MRCC算法处理流程,并提出了一种基于高斯膨胀法的B值门限值计算方法。利用GBAS原型系统进行了验证实验,结果表明:当地面系统接收机无故障时,计算得到的所有基准站B值在门限值以内,通过一致性检验,一旦某个基准站接收机发生故障,则能够有效识别该故障,且当移除故障接收机后,剩余基准站的B值能够恢复到正常范围以内,验证了所提出方法的有效性。

基于北斗接收机多参考一致性B值阈值计算方法

针对北斗系统全球化进程中,传统GPS多基准一致性监测算法不能适用于北斗地基增强系统的问题,提出了基于北斗接收机多参考一致性B值阈值计算方法。该算法在定量分析经典GPS中B值监测算法的基础上,对北斗混合星座的多参考一致性监测方法展开深入讨论,给出了适用于北斗导航系统B值监测算法,详细推导并首次给出了适用于北斗导航系统中GEO/IGSO的B值阈值的计算公式。实验测试结果表明,所提方法可以解决传统GPS的B值算法不适用于北斗卫星混合星座的问题,降低了监测过程中的误警率和漏警率,对建立北斗卫星导航地基增强系统的多参一致性监测体系具有很好的理论指导和实践应用价值。

基于移动通信设施的低慢小目标探测系统

近年来,无人机和滑翔伞等低慢小目标的高速发展给低空域管理带来了新挑战。低空复杂场景下对低慢小目标进行探测时,由于该类目标回波较弱且杂波较强,采用传统的检测与跟踪算法会形成大量虚警,导致检测跟踪性能下降。分析了国内外低慢小目标探测算法及系统的不足,提出了基于移动通信设施的低慢小目标探测系统。该系统利用直达波抑制等算法解决了基站检测低空目标问题,为我国低空探测系统研究提供了理论和技术支撑。

基于模糊自适应滤波的单轴旋转惯导精对准方法

为了抑制单轴旋转惯导航系统中惯性测量单元旋转产生的"锯齿形"速度误差对导航系统初始对准精度影响,提出了一种基于模糊自适应Kalman滤波的精对准方法。该方法计算新息序列实际协方差与理论协方差比值后利用模糊推理系统自适应调节量测噪声协方差矩阵,使其能够适应惯性测量单元旋转而引起的量测噪声变化。进行了摇摆环境下验证实验,结果表明,自适应滤波算法能够有效抑制惯性测量单元旋转引起的误差,航向角误差由2.31’减小至0.2’,俯仰角误差由0.11’减小为0.02’,横摇角误差由0.09’减小为–0.03’,同时,转台不同方位下的初始对准精度满足高精度捷联惯导系统导航需求。

基于LMS滤波的地基增强系统电离层异常检测

针对地基增强系统(GBAS)中传统电离层异常检测方法无法同时兼顾检测精度与灵敏度的问题,通过构造单通道变步长最小均方(LMS)自适应滤波器以抑制伪码-载波偏离度高频噪声。单通道LMS自适应滤波器是在标准双通道LMS自适应滤波器的基础上,利用被检测信号短时相关性及其量化噪声的非相关性,构造一个采用被检测信号延时量作为参考输入的自适应滤波器,同时对Sigmoid函数进行改进,使得自适应滤波器在前期收敛速度快,且待滤波器收敛后保持较高稳定性。实验结果表明,在相同卫星仰角与电离层时间梯度值下,采用LMS自适应滤波器后电离层异常检测时间缩短,且当电离层时间梯度较小时,该方法也能够实现异常检测,验证了其有效性。

单轴旋转SINS方位陀螺漂移精确估计方法

为了减小方位陀螺漂移对单轴旋转捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)长时间定位精度影响,提出了一种方位陀螺漂移在线估计方法。对SINS误差参数进行分析,指出东向陀螺漂移和方位失准角精度决定方位陀螺漂移估计值精度。利用优化后的卡尔曼(Kalman)滤波器在线估计SINS失准角并进行补偿,在此基础上进一步使用Kalman滤波器估计惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)误差。进行了转台三轴摇摆和车载行进间验证实验,车载行进间验证实验中,IMU误差估计完成后转入到纯惯性导航,其12h的定位误差为2.12nmile,系统定位精度满足中等精度单轴旋转SINS长时间导航需求。

基于TCP协议的通信控制单元设计方案研究

介绍了一种基于TCP协议的通信控制单元(CCU)双主控板(MPU)双网口热备份设计方案,采用Linux平台下的套接字编程、I/O口复用技术,通过轮询机制查询描述字集数组,完成CCU与系统管理终端,CCU与电台的双向数据交互,同时MPU板能够响应来自软件和硬件的主备板切换功能,实现系统运行过程中的无缝切换。

通用航空地空话音IP组网跨区切换方法

通用航空地空话音通信网是实施低空指挥与管制的重要基础设施。为了提高连续通话质量,提出了通用航空地空话音IP组网跨区切换方法,并建立了跨电台覆盖区切换模型。该模型基于电台通话质量和位置,融合了飞行目标轨迹预测算法,考虑了飞行计划航线,确定了跨区切换电台,在确保地空话音品质的同时提高了切换效率。试验验证表明,该模型可满足通用航空目标灵活机动情况下的跨区切换通话需求,已在工程中应用。

一种改进的DME/DME导航台优化算法

航路飞行阶段的导航台选择是区域导航(RNAV)运行的主要环节。在采用DME/DME导航方式的RNAV选台过程中,基于最小定位误差标准差的选择方法是一种传统的选台算法。论文首先分析了基于最小定位误差选择算法在航路飞行阶段的DME台站选择性能,然后针对这种算法中导航台切换频繁的问题,提出了一种改进的DME/DME导航台优选算法,并通过对比两种选台算法在A593航路中的选台结果和导航台切换次数,对区域导航性能进行仿真评估。仿真结果表明,导航台优选算法能够自动选出一对具有更高精度的导航台,并且满足DME/DME区域导航要求,在一定程度上减少了导航台的频繁切换,提高了定位结果的连续性。

载波相位平滑伪距在GPS/SINS紧组合导航系统中的应用

针对GPS/SINS紧组合导航系统中伪距噪声大从而引起组合导航系统精度低的问题,提出了将载波相位平滑伪距方法引入到组合导航系统中,利用具有较高精度的载波相位对低精度伪距进行平滑滤波,在建立观测方程的同时,为了减小Kalman滤波器计算量,选用最佳4颗卫星的伪距与伪距率作为观测值,并提出了一种四面体选星法,该方法不需要进行矩阵求逆运算,减小了运算量。利用光纤陀螺捷联惯导系统与GPS接收机搭建了实验验证系统,通过车载实验对所提出的方法进行了验证,实验结果表明,经过载波相位平滑后的伪距噪声得到了降低,从而能够进一步提高GPS/SINS组合导航系统的定位精度,其位置误差均方根值相比无载波相位平滑减小近40%。

OFDM测距中的最佳轨迹匹配相噪补偿算法

近年来,正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)被广泛应用于高精度无线测距系统中。针对OFDM高精度测距系统对相位噪声非常敏感的问题,提出了基于区域量化的分级最佳轨迹匹配相位噪声补偿算法,首先根据实际相位噪声轨迹设计了基于区域量化的两级码本,然后通过分段匹配的方法在码本中选择最接近实际的相位噪声轨迹。仿真结果与分析表明所提方法在相同估计精度条件下可以有效地降低轨迹匹配复杂度,且所提算法可以有效地跟踪实际相位噪声轨迹,在保证码本覆盖范围的前提下得到了接近最优的测距精度。

基于网络的新一代语音通信系统研究

现有空管系统正在朝着网络化方向发展,新一代语音通信系统也应适应这一发展趋势,逐步向全IP化的软交换体制转变。文章研究了新一代语音通信系统的体系结构,分析了系统功能、组成及其网络化应用。

基于多参数稳定分布的GBAS垂直保护级计算

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的地基增强系统(ground based augmentation system,GBAS)的完好性评估过程中,使用误差包络理论计算保护级(protection level,PL)时,误差模型存在的“厚尾”“不对称”“非零均值”等问题,提出了基于稳定分布的误差包络理论。首先给出了高斯包络理论计算PL的模型;其次推导了两参数与四参数稳定分布误差包络算法;最后使用仿真数据和通过实验测得的数据,对多参数稳定包络模型的算法进行评估。结果表明多参数稳定包络法在相似的计算复杂度下,解决了高斯包络法建模时过于保守的问题,显著提高了保护级计算的精确性。

基于GNSS的地基增强系统信号质量监测阈值设计

针对载噪比和码/载波分歧监测量在信号质量监测(SQM)过程中出现的非高斯性导致阈值模型过于保守的问题,提出一种基于稳定分布的SQM监测量参数阈值算法。首先给出2种监测量基于高斯分布的阈值模型,然后推导基于稳定分布的监测量阈值模型,最后通过实测数据对稳定分布的阈值算法进行评估与验证。结果表明,稳定分布可更加准确地描述载噪比和码/载波分歧监测量,使阈值更加紧致地包络监测量参数,从而解决传统阈值模型过于保守、精确低的问题,降低系统风险,提升GBAS系统的完好性。

低空小目标检测中的单通道干扰信号重构和抑制算法

利用移动通信系统进行低空小目标检测时,传统被动检测算法无法实现单接收通道下参考信号接收对比,提出一种基于干扰信号重构的直达波抑制算法,用于对低空小目标的检测.首先通过移动通信系统感知信道传输环境;在此基础上,利用OFDM时频特性重新构建直达波信号及多径信号等干扰信号,最后通过扩展相消算法对单接收通道中的直达波干扰进行抑制.仿真结果表明,所提方法能在移动通信系统单接收通道情况下提高回波检测性能,提高低空小目标检测的准确性.