国外电子测量技术2024,Vol.43Issue(6) :102-109.DOI:10.19652/j.cnki.femt.2405906

基于ADS-B与Mode-S EHS联合观测的民航空域风场重建方法

Wind field reconstruction method in civil aviation airspace based on joint observations of ADS-B and Mode-S EHS

陈敏 王浩楠 陈万通 任诗雨
国外电子测量技术2024,Vol.43Issue(6) :102-109.DOI:10.19652/j.cnki.femt.2405906

基于ADS-B与Mode-S EHS联合观测的民航空域风场重建方法

Wind field reconstruction method in civil aviation airspace based on joint observations of ADS-B and Mode-S EHS

陈敏 1王浩楠 1陈万通 1任诗雨1
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作者信息

  • 1. 中国民航大学电子信息与自动化学院 天津 300300
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摘要

准确实时的风场数据对保障民航飞行安全有着重要作用,针对风场的精确重构问题,提出了一种基于飞行器监测数据的风场重建方法.旨在利用广播式自动相关监视和S模式增强型监视联合观测数据计算空域内的风观测值,并结合机器学习中的高斯过程回归模型,利用时间和空间上离散的风观测值进行模型训练,完整重建目标空域风场.实验结果表明,重建的风场风速的平均绝对误差为2.72 m/s,相对误差为8.21%,风向的平均绝对误差为3.66°,证明了方法能够快速地完成准确实时的风场重建.

Abstract

Accurate and real-time wind field data play a crucial role in ensuring the safety of civil aviation flights.In addressing the precise reconstruction of wind fields,this paper proposes a method based on aircraft monitoring data.The approach aims to utilize joint observations of automatic dependent surveillance-broadcast(ADS-B)and Mode-S enhanced surveillance(Mode-S EHS)to calculate wind observation values in the airspace.By integrating a Gaussian Process Regression model from machine learning and utilizing temporally and spatially discrete wind observation values for model training,the method achieves a complete reconstruction of the target airspace wind field.Experimental results demonstrate that the average absolute error of wind speed reconstructed is 2.72 m/s,with a relative error of 8.21%,and the average absolute error of wind direction is 3.66 degrees.This validates the method's capability to rapidly and accurately reconstruct wind fields in real-time.

关键词

广播式自动相关监视/S模式增强型监视/高斯过程回归/风场重建

Key words

ADS-B/Mode-S EHS/Gaussian process regression/wind field reconstruction

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基金项目

天津市教委科研计划(2022KJ057)

中央高校基本科研业务费(3122022068)

中国民航大学研究生科研创新项目(2022YJS021)

出版年

2024
国外电子测量技术
北京方略信息科技有限公司

国外电子测量技术

CSTPCD
影响因子:1.414
ISSN:1002-8978
参考文献量7
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