好準(zhǔn)備。
[0117]本發(fā)明采用聯(lián)邦算法融合-重置式結(jié)構(gòu)（fusion-reset mode,FR)對(duì)正常數(shù)據(jù)進(jìn)行 融合處理。
[0118] 聯(lián)邦濾波器是一種具有兩級(jí)結(jié)構(gòu)的分散化濾波方法，他有若干個(gè)子濾波器和一個(gè) 主濾波器組成，各個(gè)子濾波器獨(dú)立地進(jìn)行時(shí)間更新和測(cè)量更新。主濾波器的功能有：
[0119] (1)進(jìn)行時(shí)間更新；（2)將各個(gè)濾波器的結(jié)果進(jìn)行融合，融合后的結(jié)果可反饋到各 個(gè)濾波器，作為下一個(gè)處理周期的初值。
[0120] 參融合-重置式結(jié)構(gòu)（fusion-reset mode,FR)
[0121] (1)信息分配過程：
[012引其中：βι〉0，βι是信息分配系數(shù)，并且
[0126] (2)信息的時(shí)間更新：
[0127] 時(shí)間更新過程在各管制中屯、和本發(fā)明數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)之間獨(dú)立進(jìn)行 [012 引
[0129] (3)量測(cè)更新：
[0130] 本發(fā)明數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)沒有量測(cè)，量測(cè)更新只在各個(gè)管制中屯、中進(jìn)行
[0131]
[0132] (4)信息融合：
[0133] 將各個(gè)管制中屯、的局部估計(jì)信息(綜合航跡數(shù)據(jù))按下式進(jìn)行融合
[0134]
[0135] 上述各公式中，是的協(xié)方差陣，是第k時(shí)刻融合后的綜合航跡數(shù)據(jù)估計(jì)值，是第k時(shí) 刻的狀態(tài)向量，是的協(xié)方差陣，是第個(gè)管制中屯、在第k時(shí)刻對(duì)第K+1時(shí)刻的綜合航跡數(shù)據(jù)估 計(jì);是狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，是第個(gè)管制中屯、在第k時(shí)刻的綜合航跡數(shù)據(jù)估計(jì)，是第個(gè)管制中屯、第k + 1時(shí)刻的狀態(tài)向量估計(jì)，是的協(xié)方差陣，是的協(xié)方差陣，是第個(gè)管制中屯、量測(cè)誤差協(xié)方差， 是第個(gè)管制中屯、的量測(cè)矩陣，是第個(gè)管制中屯、的綜合航跡數(shù)據(jù)，即量測(cè)數(shù)據(jù);是的協(xié)方差 陣，是數(shù)據(jù)融合模塊對(duì)各管制中屯、的局部綜合航跡數(shù)據(jù)融合后的全局最優(yōu)的綜合航跡數(shù)據(jù) 估計(jì)，上述各公式中的T表示矩陣的轉(zhuǎn)秩。
[0136] 本發(fā)明采用非順序數(shù)據(jù)異步融合算法對(duì)滯后數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。
[0137] 通常從不同管制中屯、傳送掃描到本發(fā)明數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)時(shí)，由于數(shù)據(jù)率較 高，網(wǎng)絡(luò)傳輸存在隨機(jī)的時(shí)間滯后，且各管制中屯、綜合航跡預(yù)處理時(shí)間有所不同，則來自同 一目標(biāo)的較早的綜合航跡在較晚的綜合航跡之后到達(dá)本發(fā)明數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)的情況 有可能發(fā)生，運(yùn)就是非順序數(shù)據(jù)的情形。
[0138] 對(duì)一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，其動(dòng)態(tài)方程可W用隨機(jī)微分方程表示為：
[0139] dX(t) = A(t)X(t)dt+〇(t)dC(t)
[0140] 其中：X(t)er;A(t)，〇(t)是適當(dāng)維數(shù)的系數(shù)矩陣；ξα)是具有零均值和單位增 量協(xié)方差陣的Wiener過程;R表示實(shí)數(shù)，t表示時(shí)間，η是自然數(shù)，η表示實(shí)數(shù)向量空間。
[0141] 設(shè)〇(t，s)是A(t)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，S為各管制中屯、綜合航跡數(shù)據(jù)到達(dá)本發(fā)明 數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)的最大滯后時(shí)間，T2為系統(tǒng)的采樣周期，則對(duì)上式所描述的時(shí)間連續(xù) 線性系統(tǒng)進(jìn)行離散化得：
[0142] Xk = X(tk) =巫 k,k-iXk-i+Wk,k-i
[0143] 其中；
[0144] 巫k,k-i=巫（tk，tk-i)
[0145] tk = kT2
[0146]
[0147] 易知，Wk,k-i的協(xié)方差陣為：
[014 引
[0149] 從而管制中屯、綜合航跡數(shù)據(jù)Zk的方程為:Zk =化Xk+Vk
[0150] 其中：Vk是均值為零，協(xié)方差陣為化的白色噪聲，Hk表示管制中屯、第k時(shí)刻的巧慢矩 陣，k為正整數(shù)，T表示矩陣的轉(zhuǎn)秩。
[0151] 假設(shè)來自時(shí)刻td的綜合航跡數(shù)據(jù)zd為步滯后的步數(shù)1，也就是說tk-i<td<tk-i+i，其 中，1。<3。可W得到：
[015引在時(shí)亥ljt = tk的和?川，得到來自時(shí)刻td的較早的綜合航跡數(shù)據(jù)
[0156] zd =出 Xd+Vd
[0157] 用運(yùn)個(gè)綜合航跡數(shù)據(jù)來更新左^1,沛Pk I k。
[0158] 上述公式中，為管制中屯、系統(tǒng)量測(cè)矩陣，是管制中屯、系統(tǒng)量測(cè)噪聲向量，且是0均 值的高斯白噪聲；表示第k時(shí)刻的綜合航跡數(shù)據(jù)估計(jì)，Pkik為龍的協(xié)方差。
[0159] 如圖2所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)模擬仿真子系統(tǒng)，對(duì)管制中 屯、運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行模擬，仿真真實(shí)的管制中屯、所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，然后將所產(chǎn)生的綜合航跡、雷達(dá) 數(shù)據(jù)和報(bào)文數(shù)據(jù)通過輸出端口輸出到其它子系統(tǒng)，作為整個(gè)數(shù)據(jù)融合與交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)源；同時(shí)還可W通過輸入端口接收其他子系統(tǒng)和其他管制中屯、發(fā)送的數(shù)據(jù)W進(jìn)行交換和 檢測(cè)。
[0160] 如圖5所示，本發(fā)明數(shù)據(jù)模擬仿真子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，所述數(shù)據(jù)模擬仿真子系統(tǒng)包括基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、腳本制作模塊、數(shù)據(jù)控制模塊、系統(tǒng)管理模塊、圖形圖像模塊、算法模塊。
[0161] 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊，該模塊主要是對(duì)基本數(shù)據(jù)整理成系統(tǒng)庫，為其他模塊提供必要的 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，主要包括：固定航路、固定航路點(diǎn)、飛行器類型、GIS數(shù)據(jù)、機(jī)場(chǎng)參數(shù)和發(fā)報(bào)參 數(shù)。固定航路、固定航路點(diǎn)由國(guó)家規(guī)定的現(xiàn)有實(shí)際飛行航路和航路點(diǎn)而來，固定航路點(diǎn)由名 稱、經(jīng)締度組成，固定航路由名稱和固定航路點(diǎn)信息組成；飛行器類型包括常用的軍民航飛 行器，主要由飛行器的名稱、類型、巡航速度、爬升率、轉(zhuǎn)彎率等信息組成;GIS數(shù)據(jù)作為系統(tǒng) 的背景數(shù)據(jù)由全國(guó)地圖信息組成，目的是直觀的呈現(xiàn)出相關(guān)的地理信息，主要包括:全國(guó) (或全球)地圖、管制區(qū)、管制區(qū)邊界、告警區(qū)、禁飛區(qū)、RVSM區(qū)、塔臺(tái)區(qū)、馬賽克區(qū)等;機(jī)場(chǎng)參 數(shù)包含了全國(guó)的機(jī)場(chǎng)名稱、經(jīng)締度、該機(jī)場(chǎng)四字代碼、備用機(jī)場(chǎng)的四字代碼、進(jìn)離場(chǎng)程序和 跑道信息等;發(fā)報(bào)參數(shù)主要是飛行計(jì)劃所需的一些基礎(chǔ)參數(shù)，主要包括各個(gè)收發(fā)報(bào)中屯、的 收發(fā)報(bào)地址等信息。
[0162] 腳本制作模塊，制作腳本，由自定義航路腳本、飛行姿態(tài)合成腳本和飛行計(jì)劃報(bào)文 腳本Ξ個(gè)子模塊組成。
[0163] 自定義航路腳本子模塊能夠?qū)崿F(xiàn)用戶任意設(shè)計(jì)飛行航路，然后讓相應(yīng)的飛機(jī)在該 航路上運(yùn)行，通過設(shè)計(jì)飛行航路來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的上升、下降、加速和減速。
[0164] 飛行姿態(tài)合成腳本子模塊能夠根據(jù)飛機(jī)的性能自由設(shè)計(jì)整個(gè)飛行路線，不同的飛 機(jī)性能產(chǎn)生不同的飛行航跡。
[0165] 飛行計(jì)劃報(bào)文腳本子模塊根據(jù)飛機(jī)的飛行性能參數(shù)、航路、時(shí)間在不同的位置定 義發(fā)出不同的飛行計(jì)劃報(bào)文，同時(shí)可自動(dòng)回復(fù)或人工回復(fù)電報(bào)，生成的內(nèi)容也可W自動(dòng)生 成電報(bào)或手工填寫電報(bào)，飛行航路主要由固定航路庫中的航路組成，不能修改經(jīng)締度，能修 改對(duì)應(yīng)的巡航高度和速度。
[0166] 數(shù)據(jù)控制模塊，對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、發(fā)送和接收進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)控制模塊能夠記錄所有環(huán) 境數(shù)據(jù)包括所有的收發(fā)情況，包括監(jiān)視設(shè)備信息參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)輸出協(xié)議設(shè)置和數(shù)據(jù)輸出 質(zhì)量控制。該模塊能夠產(chǎn)生多雷達(dá)數(shù)據(jù)、D0D數(shù)據(jù)、Μ朋3綜合航跡、ADS-B等，也能根據(jù)飛行計(jì) 劃腳本產(chǎn)生飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)；同時(shí)能夠在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)輸出每一航跡的劇本參數(shù)和每一部輸出雷 達(dá)航跡數(shù)據(jù)到"估評(píng)系統(tǒng)"，通過串口發(fā)出飛行計(jì)劃數(shù)據(jù);該模塊還能接收相應(yīng)的飛行計(jì)劃。
[0167] 系統(tǒng)管理模塊，對(duì)該子系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，包括系統(tǒng)參數(shù)管理、項(xiàng)目的歸檔管理， 能夠完成管制中屯、信息的歸檔優(yōu)化。
[0168] 圖形圖像模塊，通過地圖顯示所模擬的管制中屯、的信息，W及各個(gè)相關(guān)腳本的制 作過程W及整個(gè)生命周期。
[0169] 算法模塊，生成告警、沖突事件、飛行動(dòng)作和飛行計(jì)劃所需要的數(shù)據(jù)。
[0170] 本發(fā)明W先進(jìn)的Ξ大管制中屯、為基礎(chǔ)，確立管制中屯、間數(shù)據(jù)融合和交換技術(shù)方 案，開展雷達(dá)數(shù)據(jù)融合/飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)交換傳輸技術(shù)、管制中屯、間數(shù)據(jù)融合/交換接口技術(shù)、 ATC系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)、管制中間數(shù)據(jù)仿真、監(jiān)測(cè)檢測(cè)評(píng)估技術(shù)研究和管制設(shè)施間AIDC規(guī)范應(yīng)用 性研究，統(tǒng)一空管自動(dòng)化系統(tǒng)功能和配置標(biāo)準(zhǔn)、雷達(dá)管制設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)、空管動(dòng)態(tài)報(bào)文自動(dòng) 處理標(biāo)準(zhǔn)，研制自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合交換確認(rèn)驗(yàn)證工具和報(bào)文監(jiān)測(cè)工具，降化報(bào)文出錯(cuò)率， 推動(dòng)了基于AIDC(ATS Intei^facility Data Communications)的自動(dòng)移交進(jìn)