广播式自动相关监视报文中几何和气压高度数据质量统计分析

安晨晖, 卢晓光, 张 喆, 韩 萍

(中国民航大学电子信息与自动化学院， 天津 300300)

随着中国航空业的不断发展，航班数量持续增加，飞机垂直间隔管理压力也随之增大[1-2]。广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast，ADS-B)具有成本低、精度高、监视能力强等优势，已被国际民航组织定为未来监视技术发展的主要方向[3-4]。ADS-B可提供飞机高度数据，用于飞机垂直间隔监控，因此对ADS-B高度数据进行分析，进而研究其在降低飞机碰撞风险中的应用，对提高航空运行安全具有重要意义。

ADS-B报文中的高度数据包括几何高度和气压高度，二者的来源不同。目前采用气压高度作为飞机的飞行高度，但气压高度和几何高度都具有自身的局限性，近年来人们开始进行高度数据及其质量指标的研究。2008年Martin等[5]对不同来源的几何高度数据进行对比分析，结果表明不同数据来源的几何高度存在误差。2010年Falk等[6]对几何高度数据进行分析，证明ADS-B消息中的几何高度数据可以用于飞机测高系统误差分析。2014年Fisher[7]分析了气压和几何高度的来源和优缺点，总结了使用几何高度作为飞机飞行高度的优势。2016年Taib等[8]分析了ADS-B消息中几何和气压高度的特征，并将两高度数据进行对比分析，得出了几何和气压高度的偏差，还讨论了可能影响高度数据变化的潜在因素。2017年Tesi等[9]分析了捷克地区的ADS-B数据，得出捷克地区ADS-B高度信息质量指标的统计结果。上述工作总结了ADS-B消息中高度信息的特征和质量指标，讨论了影响高度数据变化的因素，但未具体分析基于飞行阶段的高度数据变化规律和质量指标对高度的影响。……