具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

参考图1，其为本申请实施例提供的场面多点定位系统的应用场景示意图。该应用场景中的场面多点定位系统包括多个地面接收站、参考应答机、询问发射站、中心处理服务器和监控子系统，其中，多个地面接收站分别设置在机场场面区域内的不同位置，参考应答机设置在机场场面区域内的固定位置。监控子系统可向场面多点定位系统内的各个设备(包括地面接收站、参考应答机、询问发射站、中心处理服务器等设备)发送各类控制指令，以方便工作人员对场面多点定位系统进行控制，例如，可切换场面多点定位系统内的各个设备运行模式为主用或者备用，对场面多点定位系统的各个设备下发重启操作指令，同时获取场面多点定位系统中各个被监控对象(各个设备)的硬件和软件状态等。中心处理服务器控制询问发射站向机场场面上的目标航空器发送指定频率的询问信号，目标航空器的机载应答机收到询问信号后发出应答信号，与此同时，参考应答机在接收到询问信号后反馈参考校正信号。各地面接收站接收机载应答机反馈的应答信号和参考应答机反馈的参考校正信号，对接收到的信号进行解析并确定出信号接收时间，反馈给中心处理服务器。中心处理服务器基于各地面接收站接收应答信号的时间差，对目标航空器进行的精确测量定位，并输出针对该目标航空器的目标报文，目标报文包括场面多点定位系统对指定目标进行定位获得的定位相关信息，在定位过程中，中心处理服务器可基于各地面接收站接收到参考校正信号的时间差，对定位结果进行修正。此外，中心处理服务器还会输出针对场面多点定位系统的工作状态报文，该工作状态报文包括表征场面多点定位系统中各个设备的工作状态是否异常的工作状态信息，以对场面多点定位系统的状态进行监控。场面多点定位系统和监控子系统之间可通过简单网络管理协议(SNMP)进行通信。

其中，中心处理服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

当然，本申请实施例提供的方法并不限用于图1所示的应用场景中，还可以用于其它可能的应用场景，本申请实施例并不进行限制。对于图1所示的应用场景的各个设备所能实现的功能将在后续的方法实施例中一并进行描述，在此先不过多赘述。

为进一步说明本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。

下面结合图1所示的应用场景，对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

参考图2，本申请实施例提供一种场面多点定位系统数据质量监控方法，包括以下步骤：

S201、获取场面多点定位系统输出的工作状态报文和针对指定目标的目标报文。

其中，工作状态报文包括表征场面多点定位系统中各个设备的工作状态是否异常的工作状态信息，目标报文包括场面多点定位系统对指定目标进行定位获得的定位相关信息。指定目标可以是机场场面中的任一搭载应答机的运动目标，如飞机、车辆等。

具体实施时，场面多点定位系统可基于ASTERIX协议生成各类报文，例如，针对该指定目标的目标报文为ASTERIX CAT20报文，工作状态报文为ASTERIX CAT19报文。ASTERIX(All purpose Structured Euro-control Radar Information exchange format)基于欧洲航空安全组织为雷达数据传输和交换定义的一种结构化协议，该协议定义了监视数据编码的框架结构，具有格式统一、易于扩展等优点，可支持不同监视设备之间按照约定的格式进行信息交换。目前，ASTERIX协议已经成为了国际标准，涵盖了一次场监雷达、二次雷达、多点定位系统等监视设备，以及空管自动化、场监融汇系统、数据中心等相关设备。ASTERIXCAT20报文和ASTERIX CAT19报文中包含的内容可参考ASTERIX协议的规定，一般ASTERIXCAT20报文应至少包含以下数据项：目标报告描述、目标定位位置、识别码(3/A模式代码)、测量高度、日时间、航迹号、航迹状态、航空器地址码(Target Address)、位置精度(Position Accuracy)等；ASTERIX CAT19报文应至少包含以下数据项：报文类型、数据源标识、日时间、系统状态等。

S202、基于获取到的工作状态报文，确定衡量各个设备工作状态的关键指标是否正常。

具体地，工作状态报文包括但不限于：整个系统的工作状态、中心处理服务器工作状态、地面接收站工作状态、参考应答机工作状态、询问发射站工作状态等。衡量各个设备工作状态的关键指标包括以下至少一项：系统工作状态指标、中心处理服务器工作状态指标、地面接收站工作状态指标、参考应答机工作状态指标、询问发射站工作状态指标。

S203、基于获取到的目标报文，确定衡量系统定位准确度的关键指标是否正常。

具体地，针对指定目标的目标报文包括但不限于：目标定位位置、识别码、航空器地址码、位置精度、参与定位的地面接收站的站点标识等。衡量系统定位准确度的关键指标包括以下至少一项：定位精度、目标报文更新率、目标报文识别率、系统处理延时、目标报文中的指定数据是否发生跳变等，基于这些关键指标可衡量场面多点定位系统的定位准确度。

S204、基于各项关键指标是否正常的判断结果和各项关键指标分别对应的权重，确定场面多点定位系统对应的数据质量分值。

具体地，可基于如下公式确定场面多点定位系统对应的数据质量分值Q：

其中，q_n为第n项关键指标对应的权重，当第n项关键指标正常时，a_n＝0，当第n项关键指标异常时，a_n＝1。其中，各项关键指标对应的权重可根据实际应用需求设定，此处不作限定。数据质量分值Q越高，场面多点定位系统的异常情况越多，表明场面多点定位系统给出的数据质量越差。

当然，基于上述公式，也可以对a_n作出如下定义：当第n项关键指标正常时，a_n＝1，当第n项关键指标异常时，a_n＝0，此时数据质量分值Q越高，场面多点定位系统的异常情况越少，表明场面多点定位系统给出的数据质量越好。

S205、若数据质量分值满足告警条件，则输出表示数据质量异常的告警提示信息。

如果采用确定数据质量分值Q，且第n项关键指标正常时a_n＝0，第n项关键指标异常时a_n＝1，则告警条件可以是数据质量分值Q大于预设阈值。如果采用确定数据质量分值Q，且第n项关键指标正常时a_n＝1，第n项关键指标异常时a_n＝0，则告警条件可以是数据质量分值Q大于预设阈值。其中，预设阈值可基于实际应用需求设定，此处不作限定。

具体实施时，输出的告警提示信息可包括异常的关键指标，以协助技术维护人员准确定位到场面多点定位系统内发生异常的设备以及异常产生的原因。

本申请实施例的场面多点定位系统数据质量监控方法，对场面多点定位系统输出的报文中的关键数据项进行实时分析，以对场面多点定位系统的定位准确度进行监控和评估，可协助技术维护人员及时发现场面多点定位系统内发生的异常情况，为推动场面多点定位监视数据广泛应用提供了一种可行、有效的监测方式，在空管单位或地方塔台具有一定的应用价值。可提高场面多点定位系统输出的监视数据的准确度，进一步提升使用这些监视数据的高级场面活动引导与控制自动化系统和场面监视融汇系统的利用效率和运行稳定性。

下面介绍确定衡量系统定位准确度的各关键指标是否正常的具体方法。

参考图3，可通过如下方法确定定位精度是否正常：

S301、根据目标报文中的站点标识，获取参与定位的地面接收站的位置信息。

其中，每个地面接收站对应唯一的站点标识。每一次定位时，全部或部分地面接收站参与定位计算，中心处理服务器会记录在参与定位的地面接收站的站点标识，并添加到对应的目标报文中。完成针对一个目标的一次定位后，中心处理服务器就会输出一个对应的目标报文。

可预先存储各地面接收站的站点标识和位置信息，即可根据目标报文中的站点标识，获取获取参与定位的地面接收站的位置信息。

S302、根据参与定位的地面接收站的位置信息和指定目标的目标定位位置，确定场面多点定位系统对指定目标进行定位的定位精度。

其中，目标定位位置是场面多点定位系统基于参与定位的地面接收站的应答信号计算出的指定目标的实时位置坐标。定位精度用于衡量场面多点定位系统给出的目标定位位置的精准度。

具体实施时，步骤S302具体包括：根据参与定位的地面接收站的位置信息和指定目标的目标定位位置，确定几何精度因子GDOP；根据几何精度因子GDOP和伪距测量噪声，确定场面多点定位系统对指定目标进行定位的定位精度。

其中，伪距测量噪声是根据场面多点定位系统的系统参数确定的，具体地，伪距测量噪声一般由地面接收站的硬件性能和场面多点定位系统的同步精准程度等因素决定。GDOP由各个参与定位的地面接收站相对指定目标的目标定位位置的拓扑结构决定，计算GDOP的方法为现有技术，不再赘述。具体地，可通过如下公式确定定位精度RMSE：RMSE＝GDOP×σ_TDOA×C，其中C表示光速，σ_TDOA表示伪距测量噪声。

S303、若定位精度和位置精度不一致，则确定场面多点定位系统定位精度异常。

若通过步骤S302计算得到的定位精度和目标报文中的位置精度不一致，则确定场面多点定位系统定位精度异常；若通过步骤S302计算得到的定位精度和目标报文中的位置精度一致，则确定场面多点定位系统定位精度正常。

在对指定目标进行定位的过程中，场面多点定位系统间隔很短时间就会确定出指定目标的实时位置，保证定位实时性和准确性。为此，通过目标报文更新率这一指标来衡量是否对指定目标进行了实时定位，这一指标也是衡量系统数据质量的关键指标。

具体地，可通过如下方法确定目标报文更新率是否正常：根据单位时长内场面多点定位系统输出的目标报文的数量，确定目标报文更新率，若目标报文更新率小于更新率阈值，则确定目标报文更新率异常，否则确定目标报文更新率正常。其中，更新率阈值可根据场面多点定位系统设定的两次定位的间隔时间确定。

场面多点定位系统发送的目标报文中包括表征能够识别到指定目标的识别信息，例如ASTERIX CAT20报文中的Target Identification和Mode-3/A Code in OctalRepresentation即为识别信息，如果目标报文中包含识别信息，则表明该目标报文具有识别能力，即可以系统成功定位到指定目标，否则表明系统无法定位到指定目标。

基于此，可根据单位时长内场面多点定位系统输出的包含识别信息的目标报文的数量，确定目标报文识别率，若目标报文识别率小于识别率阈值，则确定目标报文识别率异常，否则确定目标报文识别率正常。其中，识别率阈值可根据实际应用需求设定。通过目标报文识别率，衡量场面多点定位系统识别指定目标的能力。

场面多点定位系统进行每一次定位时，场面多点定位系统都需要耗费一定时间进行处理，如果处理时间较长，则可能是系统的硬件或软件发生问题。为此，可计算每一次定位时系统耗费的时间，即系统处理延时，系统处理延时越小，则定位精准度越高、系统性能越好，若系统处理延时过大，表明系统发生异常，且定位精准度会受影响。

基于此，可根据指定目标的应答信号达到各地面接收站的时刻和目标报文的输出时刻之间的时间差，获得系统处理延时，该系统处理延时可表示场面多点定位系统进行定位所耗费的时间；若系统处理延时大于延时阈值，则确定系统处理延时异常，否则确定系统处理延时正常。其中，目标报文的输出时刻即中心处理服务器输出目标报文的时刻，延时阈值可根据系统正常进行一次定位所需的时间，并结合实际应用需求设定。通过系统处理延时，衡量场面多点定位系统处理数据的能力。

具体实施时，可分别计算各个参与定位的地面接收站接收到应答信号的时刻和目标报文的输出时刻之间的时间差，对各个地面接收站对应的时间差求平均值，将该平均值作为系统处理延时。或者，可以将第一个接收到应答信号的地面接收站接收到应答信号的时刻和目标报文的输出时刻之间的时间差，作为系统处理延时，即从各个地面接收站对应的时间差中选出最大时间差，将该最大时间差作为系统处理延时。

实际应用中，可监控目标报文中的一个或多个指定数据是否发生跳变，例如，指定数据可以是目标定位位置，也可以是识别号。

其中，识别号可以是为各目标分配的航班标识等，航空器的航空器地址码是固定不变的，基于目标报文的航空器地址码来确定目标报文所对应的航空器，而识别号会根据航空器的航班号进行变动，因此不排除出现识别号错误的情况。

当指定数据为识别号时，可检测针对指定目标的目标报文中的识别号是否发生变化，若发生变化，则确定识别号异常。

当指定数据为目标定位位置时，可根据已获得的指定目标的目标定位位置，预测指定目标未来的运动轨迹，基于预测的运动轨迹判断后续接收到的目标报文中的目标定位位置是否发生跳变，若发生跳变，则确定目标定位位置异常。即根据指定目标的历史目标定位位置，预测指定目标未来的运动轨迹，如果场面多点定位系统后续给出的目标定位位置与预测的运动轨迹之间的误差大于误差阈值，则表明目标定位位置偏离了预测的运动轨迹。

具体实施时，可结合指定目标的历史位置、机场场面的轨道情况，判断指定目标未来的运动状态，具体可参考CN104035066B公开的内容，进而获得预测的运动轨迹。

实际应用中，还可以根据机场场面的区域，判断定位是否异常。具体地，若目标定位位置超出了机场场面的区域，则确定目标定位位置异常。

如图4所示，基于与上述场面多点定位系统数据质量监控方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种场面多点定位系统数据质量监控装置40，包括：

报文获取模块401，用于获取场面多点定位系统输出的工作状态报文和针对指定目标的目标报文；其中，所述工作状态报文包括表征所述场面多点定位系统中各个设备的工作状态是否异常的工作状态信息，所述目标报文包括所述场面多点定位系统对所述指定目标进行定位获得的定位相关信息；

工作状态解析模块402，用于基于获取到的工作状态报文，确定衡量各个设备工作状态的关键指标是否正常；

监视数据分析模块403，用于基于获取到的目标报文，确定衡量系统定位准确度的关键指标是否正常；

数据质量分析模块404，用于基于各项关键指标是否正常的判断结果和各项关键指标分别对应的权重，确定所述场面多点定位系统对应的数据质量分值；

告警模块405，用于若所述数据质量分值满足告警条件，则输出表示数据质量异常的告警提示信息。

可选地，所述目标报文包括所述指定目标的目标定位位置和位置精度、参与定位的地面接收站的站点标识，衡量系统定位准确度的关键指标包括定位精度；所述监视数据分析模块403具体用于：根据目标报文中的站点标识，获取参与定位的地面接收站的位置信息；根据参与定位的地面接收站的位置信息和所述指定目标的目标定位位置，确定所述场面多点定位系统对所述指定目标进行定位的定位精度；若所述定位精度和所述位置精度不一致，则确定所述场面多点定位系统定位精度异常。

可选地，所述监视数据分析模块403具体用于：根据参与定位的地面接收站的位置信息和所述指定目标的目标定位位置，确定几何精度因子GDOP；根据所述几何精度因子GDOP和伪距测量噪声，确定所述场面多点定位系统对所述指定目标进行定位的定位精度，其中，伪距测量噪声是根据场面多点定位系统的系统参数确定的。

可选地，衡量系统定位准确度的关键指标包括目标报文更新率、目标报文识别率和系统处理延时中的至少一种。

当衡量系统定位准确度的关键指标包括目标报文更新率时，所述监视数据分析模块具体403用于：根据单位时长内场面多点定位系统输出的目标报文的数量，确定目标报文更新率，若目标报文更新率小于更新率阈值，则确定目标报文更新率异常，否则确定目标报文更新率正常。

当衡量系统定位准确度的关键指标包括目标报文识别率时，所述监视数据分析模块403具体用于：根据单位时长内场面多点定位系统输出的包含识别信息的目标报文的数量，确定目标报文识别率，若目标报文识别率小于识别率阈值，则确定目标报文识别率异常，否则确定目标报文识别率正常，其中，识别信息表征能够识别到指定目标。

当衡量系统定位准确度的关键指标包括系统处理延时时，所述监视数据分析模块403具体用于：根据所述指定目标的应答信号达到各地面接收站的时刻和目标报文的输出时刻之间的时间差，获得系统处理延时，若系统处理延时大于延时阈值，则确定系统处理延时异常，否则确定系统处理延时正常。

可选地，衡量系统定位准确度的关键指标包括目标报文中的指定数据是否发生跳变，其中指定数据包括目标定位位置和识别号中的至少一项，识别号是为各目标分配的航班标识。

当指定数据包括目标定位位置时，所述监视数据分析模块403具体用于：根据已获得的指定目标的目标定位位置，预测指定目标未来的运动轨迹，基于预测的运动轨迹判断后续接收到的目标报文中的目标定位位置是否发生跳变，若发生跳变，则确定目标定位位置异常。

当指定数据包括识别号时，所述监视数据分析模块403具体用于：检测针对指定目标的目标报文中的识别号是否发生变化，若发生变化，则确定识别号异常。

可选地，数据质量分析模块404，具体用于基于如下公式确定所述场面多点定位系统对应的数据质量分值Q：

其中，q_n为第n项关键指标对应的权重，当第n项关键指标正常时，a_n＝0，当第n项关键指标异常时，a_n＝1；

基于此，告警模块405中的告警条件包括：数据质量分值Q大于预设阈值。

可选地，所述工作状态报文为ASTERIXCAT19报文，所述目标报文为ASTERIXCAT20报文。

本申请实施例提的场面多点定位系统数据质量监控装置与上述场面多点定位系统数据质量监控方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。

基于与上述场面多点定位系统数据质量监控方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是云服务器，也可以是图1中的监控子系统等。如图5所示，该电子设备50可以包括处理器501和存储器502。

处理器501可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器502还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。