终端区航空器三维实时监视系统仿真

doi:10.7527/S1000-6893.2022.27598

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终端区航空器三维实时监视系统仿真

沈笑云(), 张硕, 张思远

中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津 300300

收稿日期:2022-06-01 修回日期:2022-09-05 接受日期:2022-12-15 出版日期:2023-06-25 发布日期:2022-12-27
通讯作者: 沈笑云 E-mail:467190517@qq.com
基金资助:
国家重点研发计划(2020YFB1600101)

Simulation of 3D real-time monitoring system of aircraft in terminal area

Xiaoyun SHEN(), Shuo ZHANG, Siyuan ZHANG

Tianjin Key Laboratory for Advanced Signal Processing，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China

Received:2022-06-01 Revised:2022-09-05 Accepted:2022-12-15 Online:2023-06-25 Published:2022-12-27
Contact: Xiaoyun SHEN E-mail:467190517@qq.com
Supported by:
National Key R & D Program of China(2020YFB1600101)

摘要/Abstract

摘要：

针对机场终端区传统航空器二维实时监视系统描述信息不直观、人机交互性差的问题，提出了一种基于广播式自动相关监视（ADS-B）数据的终端区航空器三维实时监视系统的仿真研究方案。构建以Socket和多线程技术为核心的实时数据流传输机制，以无线传输的方式，进行虚实系统之间的数据交互，克服传统ADS-B接收机数据传输范围上的限制，提高了ADS-B数据使用的灵活性。利用虚拟现实技术实现监视系统的虚拟仿真。对于仿真过程中出现的航迹断点与角点问题，提出了一种将数据中的航向-时间信息与贝塞尔（Bezier）曲线结合的插值方法，以系统实时性为前提，在航迹断点与角点处进行轨迹插值，实现航迹平滑显示。结果表明，该方法能够在保证系统实时性的同时，增加系统中航空器运行轨迹的平滑性。

Abstract:

Considering the non-intuitive description of information of the traditional aircraft 2D real-time surveillance system in the airport terminal area and the poor man-machine interaction function， a simulation scheme of the aircraft 3D real-time surveillance system in the terminal area is proposed based on Automatic Dependent Surveillance-Broadcast （ADS-B） data. The real-time data stream transmission mechanism is constructed based on Socket and multi-thread technology to carry out data interaction between virtual and real systems in the way of wireless transmission， which overcomes the limitation of data transmission range of traditional ADS-B receiver and improves the flexibility of ADS-B data usage. Virtual simulation of the monitoring system is realized through the virtual reality technology. On account of the track breakpoints and corner points in the simulation process， an interpolation method that combines the course-time information in the data with the Bezier curve is proposed. On the premise of system real-time performance， track interpolation is carried out at the breakpoint and corner point to realize smooth display of the track. The results show that the proposed method can improve the smoothness of the aircraft trajectory in the system while ensuring real-time performance of the system.

Key words: system simulation, automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B), virtual reality, trajectory interpolation, smooth trajectory

中图分类号:

V351

沈笑云, 张硕, 张思远. 终端区航空器三维实时监视系统仿真[J]. 航空学报, 2023, 44(S1): 727598-727598.

Xiaoyun SHEN, Shuo ZHANG, Siyuan ZHANG. Simulation of 3D real-time monitoring system of aircraft in terminal area[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2023, 44(S1): 727598-727598.

图/表 14

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