申请/专利权人：中国电子科技集团公司第二十八研究所

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN114125705B

主分类号：H04W4/02

分类号：H04W4/02;H04W16/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种基于数学形态学的ADS‑B基站监视范围估计方法，首先对ADS‑B基站所探测到的机载ADS‑B信号进行解调、解码与记录，将所接收到的航空器的经度、纬度、高度、时间以及相关信息记录在存储介质中，然后通过数学形态学中的腐蚀、膨胀和三位凸包生成算法，在三维空间中实现离散记录点的融合，估计该ADS‑B基站真实监视范围。通过洋区上空航空器间传递ADS‑B信息的方式可以解决我国周边洋区，因海上无法部署地面站，目前尚缺少有效的监视方法的问题，但传递过程中需要对ADS‑B基站监视范围进行估计。本发明提出的一种基于数学形态学的ADS‑B基站监视范围估计方法，可实现基于历史ADS‑B航迹数据的ADS‑B基站监视范围估计。

主权项：1.一种基于数学形态学的ADS-B基站监视范围估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，收集一定时间周期内ADS-B基站接收的航空器下传消息，并进行记录；步骤2，对记录的消息中的位置数据按照置信度进行分类；步骤3，将ADS-B基站上空空域按照经度、纬度和高度三维划分成三维网格，并将收集到的航空器位置数据对应到三维网格中，形成用于表明每一个三维网格中置信度的三维数组；步骤4，对步骤3中形成的三维数组采用数学形态学中的腐蚀和膨胀操作；步骤5，对步骤4中形成的三维数组采用三维凸包算法，得到步骤1中时间周期内的ADS-B基站监视范围，从而形成每个时间周期的监视数据；步骤6，在后续的时间周期内ADS-B基站接收到的航空器下传消息重复步骤1-5，并将得到的新的ADS-B基站监视范围和上一个时间周期内得到的ADS-B基站监视范围进行融合，从而得到不断更新的ADS-B基站监视范围；步骤1包括：步骤1-1，在一定时间周期内实时收集ADS-B基站接收到的所有航空器下传消息数据，数据格式为欧标CAT021，包含航空器24位地址码、航班号、经度、纬度、高度和时间；步骤1-2，将收集到的数据按照时间进行排序，并记录在存储介质中；步骤2包括：针对每一条收到的数据，结合前后一段时间的数据，判断置信度，将数据划分为：可信数据、部分可信数据和不可信数据；将可信数据和部分可信数据分别以多维数组的方式存储；步骤3包括：步骤3-1，将ADS-B基站上空空域按照经度、纬度和高度切分为三维网格，ADS-B地面站上空半径为600公里的圆柱体，经度、纬度划分单位为0.5~2分，高度200米~1000米，并将切分结果以三维数组的方式存储；步骤3-2，将步骤2中的可信数据多维数组填入步骤3-1所切分好的空域中，形成可信数据三维数组，用于表明可信数据的分布范围；步骤3-3，将步骤2中的部分可信多维数组的位置信填入步骤3-1所切分好的空域中，形成部分可信数据三维数组，用于表明部分可信数据的分布范围；步骤4包括：步骤4-1，依赖对步骤3-2中得到可信数据三维数组和步骤3-3中得到的部分可信数据三维数组实现腐蚀；步骤4-2，依赖对步骤4-1中经过腐蚀的两组三维数组实现膨胀，形成新的可信数据三维数组和部分可信数据三维数组；步骤5包括：步骤5-1，针对步骤4-2中所述的新的可信数据三维数组，采取三维凸包生成算法，将所有可信数据的位置点合并成一个凸包，并对其中每个数据点赋予其置信度为1，命名为可信三维数组；步骤5-2，针对步骤4-2中新的部分可信数据三维数组，采用聚类算法，将其按照空间位置聚类，并在每一类中分别应用三维凸包生成算法，形成由数个凸包所组成的部分可信数据，并赋予其0.5置信度，命名为部分可信三维数组。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国电子科技集团公司第二十八研究所 一种基于数学形态学的ADS-B基站监视范围估计方法

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