감시 데이터 처리 시스템(SDPS)

감시 데이터 처리 시스템(SDPS)

민간 항공기 추적 알고리즘

프로젝트 목표 DOWNLOAD CASE STUDY

항공 관제를 위해 항공 관제장치는 모든 항공기의 위치와 속도를 항상 항공 교통 상황실에 알려야 합니다. 민간 항공기 추적 알고리즘(Surveillance Data Processing System)은 다양한 레이더 관측소의 데이터에서 모든 항공기를 추적하는 임무를 하고 있습니다.

이 프로젝트의 목표는 가용한 모든 데이터와 정보로부터 아주 정확하고 신뢰할 수 있는 항공기 상황도를 계산하는 SDPS용 알고리즘을 개발하는 것이었습니다. 개발된 알고리즘은 매우 높은 품질 요구 사항을 가진 기존의 SDPS에 하나의 소프트웨어 모듈로 구현되고 통합되었습니다.

데이터 처리 측면에서 SDPS의 가장 큰 문제점은 다양한 레이더 기술을 사용한다는 점입니다. 예를 들어 1차 레이더, Mark X 및 Mark XII 표준에 따른 2차 레이더, 에이디에스-비(Automatic Dependent Surveillance– Broadcast, ADS-B), 광역 다측량 레이더(Wide Area Multilateration, WAM) 등이 있습니다. 센서 기술마다 측정 모델, 노이즈 분포, 오류 패턴, 측정 속도가 다릅니다.

서로 다른 레이더로부터 얻어지는 데이터가 SDPS에서 실시간으로 처리되어야 하며 정확한 항공 상황도를 생성하기 위해 하나로 합쳐져야 합니다. 소프트웨어 모듈의 알고리즘을 개발하고 구현할 때 항공기의 경로가 매우 정확하고 안정적으로 계산되어야 합니다.

개발 방향

데이터 처리 알고리즘 개발: 왜곡된 레이더 측정값을 항공기에 할당

경로 업데이트를 위한 알고리즘 개발: 3차원으로 항공기의 위치와 속도를 최적 계산하고 항공기가 전송하는 Mode C 및 Mode S와 같은 기타 변수를 업데이트하고 처리

최첨단 알고리즘 개발

신속한 시작품 제작 환경에서 알고리즘의 개발, 평가 및 최적화

코딩 규칙과 함께 V 모델 및 표준(예: EUROCAE ED-153)에 따라 C++로 구현

테스트: 종합적인 단위 테스트, 실제 데이터로 자동화된 부분별 테스트, 시뮬레이션 데이터로 테스트하기 위한 시뮬레이션 도구 개발

결과 및 이점

매우 정확하고 신뢰할 수 있는 항공기 위치 결정

전 세계적인 경로 추적을 위한 글로벌 좌표계 표시

이상값, 교란 및 반사를 자동 감지하고 보상

상승 및 하강 비행 또는 선회 기동과 같은 비행 기동 감지

결함 발생시 자동 비활성화를 위해 모든 레이더 스테이션의 보정 변수를 동시 모니터링

장애 발생 시 데이터 처리를 즉시 이관하는 이중화 시스템

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