[发明专利]一种ADS-B航空监视系统中的航空器定位方法

权利要求书

1.一种ADS-B航空监视系统中的航空器定位方法，ADS-B航空监视系统中的航空器系统包括报文信息接收模块、报文解算定位模块、无源定位模块和轨迹滤波分析模块；报文信息接收模块分别和报文解算定位模块和无源定位模块连接；报文解算定位模块和无源定位模块还均与轨迹滤波分析模块连接；报文信息接收模块用于接收携带ADS-B Out设备的航空器所广播的报文信息，并将其发送至报文解算定位模块和无源定位模块；报文解算定位模块用于将无交织的报文信息和存在交织并可解交织的报文信息经过解交织后，采用报文解算算法确定该航空器的位置信息，并发送至轨迹滤波分析模块；无源定位模块用于对存在交织不可解或非位置信息的其他状态信息的报文，采用无源定位算法确定该航空器的位置信息，并发送至轨迹滤波分析模块；轨迹滤波分析模块用于将接收到的航空器的两个位置信息及其误差范围作为观测值对辐射源的位置状态信息进行滤波，得到准确的航空器的轨迹信息，实现航空器的定位；报文信息接收模块包括星载接收机和陆基接收机；报文解算定位模块包括星载ADS-B报文解算单元和陆基ADS-B报文解算单元；

其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过报文信息接收模块接收航空器广播的报文信息；

S2、判断报文信息是否可以解交织；

若是，则进入步骤S3；

若否，则进入步骤S4；

S3、通过报文解算定位模块和无源定位模块同时对报文信息进行处理，并将处理后的航空器位置信息发送至轨迹滤波分析模块，进而步骤S5；

S4、通过无源定位模块对报文信息进行处理，并将处理后的航空器位置信息发送至轨迹滤波分析模块，进入步骤S5；

S5、通过轨迹滤波分析模块对接收到的航空器的位置信息进行卡尔曼滤波处理，得到最终的航空器位置信息，实现航空器的准确定位；

所述步骤S3具体为：

S31、将可以解交织的报文信息同时发送至报文解算定位模块和无源定位模块进行处理；

S32、判断报文解算定位模块处理后的航空器状态信息是否为航空器位置信息；

若是，则进入步骤S33；

若否，则进入步骤S34；

S33、将无源定位模块处理后得到的航空器位置信息及其误差范围和报文解算定位模块处理后得到的航空器位置信息及其误差范围进行加权处理，得到一个综合的航空器位置信息及其误差范围，并发送至轨迹滤波分析模块，进入步骤S5；

S34、通过无源定位模块对航空器非位置信息进行处理，得到对应的航空器位置信息及其误差范围，并发送至轨迹滤波分析模块，进入步骤S5；

所述步骤S5具体为：

根据报文接收模块接收报文信息时刻，将报文解算定位模块和无源定位模块得到的航空器位置信息及其误差范围作为观测值，采用卡尔曼滤波法对航空器的位置信息进行滤波，减小航空器的定位估计误差，得到准确的航空器位置信息，实现航空器的准确定位。

2.根据权利要求1所述的ADS-B航空监视系统中的航空器定位方法，其特征在于，所述步骤S31中报文解算定位模块对报文信息进行处理的方法具体为：

A1、判断报文信息接收模块是否为星载ADS-B报文接收机，

若是，则进入步骤A2；

若否，则进入步骤A3；

A2、通过星载ADS-B报文解算单元对报文信息进行解算得到报文信息的比特流信息，并进入步骤A4；

A3、通过陆基ADS-B报文解算单元对报文信息进行解算得到报文信息的比特流信息，并进入步骤A4；

A4、对解算得到的比特流信息进行译码，得到航空器状态信息；

其中，步骤A2中采用星载ADS-B报文解算定位法对报文信息进行解算；

步骤A3中采用陆基ADS-B报文解算定位法对报文信息进行解算。

3.根据权利要求1所述的ADS-B航空监视系统中的航空器定位方法，其特征在于，所述步骤S34中航空器非位置信息包括航空器的速度信息、紧急状态信息和航向信息。

4.根据权利要求1所述的ADS-B航空监视系统中的航空器定位方法，其特征在于，所述步骤S3和S4中的无源定位模块通过无源定位模型对报文信息进行信息处理，得到对应的航空器位置信息及其误差范围；

其中，无源定位模型包括四星时差无源定位模型、基于地球边界条件先验方程的三星时差无源定位模型、双星时差/测向无源定位模型、双星测向无源定位模型、基于频率补偿的双星时差/频差无源定位模型以及单星无源定位模型。