为了使航线上的飞机能够在空域中安全、有效和有计划的飞行，需要对 空域中飞机的飞行动态进行实时监视。现有技术中的雷达监视手段采用询问 应答方式对目标进行探测，雷达波束的直线传播形成了大量雷达盲区，无法 覆盖海洋和荒漠等地区；雷达旋转周期限制了数据更新率的提高，从而限制 了监视精度的提高；此外，雷达监视无法获得飞机的计划航路、速度等态势 数据，限制了跟踪精度的提高和短期冲突检测告警的能力。
在自动相关监视广播(Automatic Dependent Surveillance Broadcast，简称 ADS-B)系统中，地面设备和其他航空器通过航空数据链接收由机载星基导 航和定位系统生成的精确定位信息。其中，卫星系统、飞机以及地基系统通 过高速数据链实现空地一体化协同监视空域中飞机的飞行动态。ADS-B不仅 克服了现有技术中通过雷达监视存在的缺陷，同时具有精度高、更新率快、 应用范围广、地面设备建设和维护费用低等优点。
ADS-B作为航行系统中的一项重要监视技术，在雷达覆盖区域，可以作 为雷达监视的有效补充，对雷达监视进行校准或补盲；在非雷达覆盖区域， 可以作为独立的监视技术，提供新的监视手段。具体实施时，机载端机和地 面端机相互接收并转发目标信息，地面端机上行转发的目标信息最大每秒可 转发190条目标飞机信息。因此使机载座舱交通信息显示(Cockpit Display of Traffic Information，简称CDTI)系统优先显示距离自己较近的优先级较高的 目标飞机信息，过滤不必要显示的数据量成为需要解决的技术问题。

本发明的目的在于提供一种报文过滤方法及系统，有效降低CDTI系统 和数据链系统之间传输的数据量，增强飞机的飞行安全性能，提高CDTI系 统和数据链系统的工作效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种报文过滤方法，包括以下步骤：
统计设定时间内的当前本机的周围邻机的载机数量，所述周围邻机装载 有与所述当前本机相同的航空数据链机载端机；
根据所述当前本机所在纬度的单位经度和单位纬度分别所代表的距离计 算比例因子；
根据所述比例因子计算所述周围邻机与所述当前本机之间的相对距离；
根据所述相对距离与载机数量判断并过滤所述周围邻机的报文信息。
本发明提供的报文过滤方法，根据周围邻机与当前飞机之间的相对距离 过滤掉周围邻机的报文信息，使CDTI系统能够根据相对距离优先显示被过 滤的周围邻机的报文信息，有效的降低了CDTI系统和数据链系统之间传输 的数据量，增强了飞机的飞行安全性能，提高了CDTI系统和数据链系统的 工作效率。
为实现上述目的，本发明还提供了一种报文过滤系统，包括：
统计模块，用于统计设定时间内的当前本机的周围邻机的载机数量，所 述周围邻机装载有与所述当前本机相同的航空数据链机载端机；
第一计算模块，用于根据所述当前本机所在纬度的单位经度和单位纬度 分别所代表的距离计算比例因子；
第二计算模块，用于根据所述第一计算模块计算得到的比例因子计算所 述周围邻机与所述当前本机之间的相对距离；
发送模块，用于根据所述相对距离与载机数量判断并过滤所述周围邻机 的报文信息。
本发明提供的报文过滤系统，第一计算模块根据当前本机所在纬度的单 位经度和单位纬度分别所代表的距离计算比例因子，第二计算模块根据比例 因子计算得到的周围邻机与当前本机之间的相对距离，发送模块根据相对距 离与载机数量判断并过滤周围邻机的报文信息，使CDTI系统能够根据相对 距离优先显示未被过滤的周围邻机的报文信息，有效的降低了CDTI系统和 数据链系统之间传输的数据量，增强了飞机的飞行安全性能，提高了CDTI 系统和数据链系统的工作效率。
附图说明
图1为本发明报文过滤方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明报文过滤方法实施例二的流程示意图；
图3为图2所示实施例二步骤201的流程示意图；
图4为图2所示实施例二步骤202的流程示意图；
图5为图2所示实施例二步骤203的流程示意图；
图6为本发明报文过滤系统实施例一的结构示意图；
图7为本发明报文过滤系统实施例二的结构示意图。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明报文过滤方法实施例一的流程示意图，如图1所示，包括 以下步骤：
步骤101、统计设定时间内的当前本机的周围邻机的载机数量，其中， 周围邻机装载有与当前本机相同的航空数据链机载端机。
步骤102、根据当前本机所在纬度的单位经度和单位纬度分别所代表的 距离计算比例因子。
步骤103、根据比例因子计算周围邻机与当前本机之间的相对距离。
步骤104、根据相对距离与载机数量判断并过滤周围邻机的报文信息。
本实施例提供的报文过滤方法，根据周围邻机与当前飞机之间的相对距 离过滤掉周围邻机的报文信息，根据相对距离优先显示未被过滤的周围邻机 的报文信息，有效的降低了CDTI系统和数据链系统之间传输的数据量，增 强了飞机的飞行安全性能，提高了CDTI系统和数据链系统的工作效率。
图2为本发明报文过滤方法实施例二的流程示意图，如图2所示，包括 以下步骤：
步骤201、统计设定时间内的当前本机的周围邻机的载机数量，其中， 周围邻机装载有与当前本机相同的航空数据链机载端机。
步骤202、根据当前本机所在纬度的单位经度和单位纬度分别所代表的 距离计算比例因子。
步骤203、根据比例因子计算周围邻机与当前本机之间的相对距离。
步骤204、获取系统设定的允许数据链机载端机发给CDTI系统的目标飞 机数量和当前本机周围的实际的载机数量。
步骤205、判断目标飞机数量是否小于等于载机数量；若是，执行步骤 206；若否，执行步骤207。
步骤206、采用直接报文传输方式，将接收到的周围邻机作为目标飞机 并将其报文信息直接发送给CDTI系统。
步骤207、采用报文过滤方式，将属于前目标飞机数量的周围邻机作为 目标飞机并将其报文信息发送给CDTI系统。
上述步骤201中，可以按照每一秒内接收到的来自周围邻机的ADS-B报 文统计当前本机的周围邻机的载机数量，周围邻机为当前本机能够统计到的 位于当前本机设定距离范围内的飞机，载机数量为当前本机周围所拥有的周 围邻机的数量。由于在实际运行中，周围邻机的载机数量不会在一秒内大幅 度增加，因此可以将上一秒统计到的载机数量作为当前一秒内的周围邻机的 载机数量，即上一秒内接收到的周围邻机的载机数量(LastPla)作为当前一 秒内的周围邻机的载机数量(NumPla)；也可以统计一分钟之内或者两秒之 内或者其它设定时间内的载机数量，能够满足实际情况需要即可。具体地， 图3为图2所示实施例二步骤201的流程示意图，如图3所示，统计当前本 机的周围邻机的载机数量的过程如下：
步骤2011、以秒脉冲信号为参考，设定两个变量：当前一秒内的周围邻 机的载机数量(CurrentPla)、上一秒内接收到的周围邻机的载机数量 (LastPla)，系统上电后，CurrentPla和LastPla两个变量均为零。
步骤2012、判断是否收到秒脉冲信号，若是，执行步骤2013；若否，执 行步骤2014。
步骤2013、将当前一秒内的周围邻机的载机数量(CurrentPla)赋给上一 秒内接收到的周围邻机的载机数量(LastPla)，并将当前一秒内的周围邻机 的载机数量(CurrentPla)赋为零，并执行步骤2014。
步骤2014、判断是否收到ADS-B报文信息，若是，执行步骤2015；若 否，执行步骤2012。
步骤2015、将当前一秒内的周围邻机的载机数量(CurrentPla)计数加一， 直至下一个秒脉冲信号的到来，并重新开始执行步骤2011。
图4为图2所示实施例二步骤202的流程示意图，如图4所示，在上述 步骤202中，具体可以分为以下步骤计算比例因子：
步骤2021、根据地球几何数学模型获取当前本机的第一经度参数、第一 纬度参数，以及地球的第一半径参数。
根据圆、三角函数等数学知识建立地球几何数学模型，具体地，获取以 下变量：当前本机所在位置的经纬度，即第一经度参数(θ1)，第一经度参 数()，以及地球半径的第一半径参数(R)，该第一半径参数为常量。为 描述方便，本申请中将地球考虑为规则的球体，在地球上的任何地方，纬度 一度代表的距离相同，每一度大约相当于111千米，但经度的每一度所代表 的距离从0千米到111千米不等。
步骤2022、根据第一半径参数和第一纬度参数获取当前本机所在纬度的 平行于赤道的截面圆的第二半径参数。
设定当前本机所在的纬度的沿着平行于赤道的截面圆的半径，即第二半 径参数(r)，则r＝R×cosθ1。
步骤2023、根据第二半径参数获取单位经度代表的第一距离和单位纬度 代表的第二距离。
由步骤2022进一步可计算得到，单位经度代表的第一距离为(2×PI×r) /360，单位纬度代表的第二距离为(2×PI×R)/360，其中PI为圆周率。
步骤2024、根据第一距离与第二距离的比值获取比例因子。
由步骤2022计算得到的第一距离和第二距离，计算求出单位经度代表的 第一距离与单位纬度代表的第二距离的比值(2×PI×r/360)/(2×PI×R/360) ＝r/R＝cosθ1，cosθ1即为该比例因子(scale)。
图5为图2所示实施例二步骤203的流程示意图，如图5所示，在上述 步骤203中，具体可以分为以下步骤计算相对距离：
步骤2031、获取当前本机的第一经度参数和第一纬度参数，以及获取周 围邻机的第二经度参数和第二纬度参数。
再次获取当前本机所在的第一经度参数(θ1)、第一纬度参数()， 以及获取周围邻机的第二经度参数(θ2)和第二纬度参数()。
步骤2032、根据比例因子、第一经度参数和第一纬度参数、以及第二经 度参数和第二纬度参数，计算得到周围邻机与当前本机之间的相对距离。
根据比例因子(scale)、当前本机的第一经度参数(θ1)和第一纬度参 数()，周围邻机的第二经度参数(θ2)和第二纬度参数()，则待计 算的周围邻机与当前本机的相对距离(RelDis)为
步骤2033、存储相对距离和与相对距离相匹配的周围邻机的身份标识。
将步骤2032计算得到的相对距离(RelDis)与相对距离(RelDis)相对 应的周围邻机的身份标识(ID)存储下来。
上述步骤204中，假定系统设定的允许数据链机载端机发给CDTI系统 的目标飞机数量为N架，并获取由步骤201中统计得到的周围邻机的载机数 量为NumPla架。
上述步骤205中，具体判断目标飞机数量是否小于等于载机数量可以为： 若目标飞机数量(N)＜＝载机数量(NumPla)，则执行步骤206；若目标 飞机数量(N)＞载机数量(NumPla)，执行步骤207。
上述步骤206中，采用直接报文传输方式，将接收到的周围邻机作为目 标飞机并将其报文信息直接发送给CDTI系统具体可以为：
当接收到秒脉冲信号后，获取上一秒内的周围邻机的载机数量 (NumPla)，如果NumPla小于等于N，采用直接传输方式将当前一秒内接 收到的周围邻机的ADS-B报文信息直接发给CDTI系统，即在当前一秒内(本 次秒脉冲信号与下次秒脉冲信号之间的时间内)接收到的所有的周围邻机均 作为目标飞机并将其ADS-B报文信息全部直接发送给CDTI系统。
上述步骤207中，采用报文过滤方式，将属于前目标飞机数量的周围邻 机作为目标飞机并将其报文信息发送给CDTI系统具体可以为：
根据上一秒内步骤2033存储的相对距离(RelDis)和与相对距离相匹配 的周围邻机的身份标识(ID)，判断周围邻机是否位于最靠近当前本机的N 架飞机之中，其中，N为目标飞机数量；如果周围邻机位于最靠近当前本机 的N架飞机之中，则将周围邻机作为目标飞机并将其报文信息发送给CDTI 系统，如果周围邻机位于最靠近当前本机的N架飞机之外，则不发送。具体 实现为：如果NumPla大于N，首先对上一秒内步骤2033存储的周围载机的 报文信息按相对距离(RelDis)由小到大的顺序进行优先级排序，并遍历查 找上一秒(上次秒脉冲信号与本次秒脉冲信号之间的时间内)存储的已发送 给CDTI系统的周围邻机，找到与当前接收到的周围邻机的身份标识相匹配 的周围邻机的身份标识(ID)，若该周围邻机的相对距离(RelDis)位于前N 个距离当前本机的最近的范围内，则将该周围邻机作为目标飞机并将其 ADS-B报文信息发送给CDTI系统，否则不发送给CDTI系统，从而达到过 滤周围邻机的报文信息的目的。最后，存储已发送给CDTI系统的周围邻机 的相对距离及其身份标识，供下一个秒脉冲信号周期内的排序和遍历查找。
本实施例提供的报文过滤方法，根据目标飞机与当前飞机之间的相对距 离过滤掉周围邻机的报文信息，使CDTI系统能够根据相对距离优先显示周 围邻机中的未被过滤的周围邻机的报文信息，有效的降低了CDTI系统和数 据链系统之间传输的数据量，增强了飞机的飞行安全性能，提高了CDTI系 统和数据链系统的工作效率。
图6为本发明报文过滤系统实施例一的结构示意图，该实施例的报文过 滤系统可用于实现本发明上述图1或图2所示实施例的报文过滤方法流程。 如图6所示，包括：统计模块61、第一计算模块62、第二计算模块63和发 送模块64。
其中，统计模块61统计设定时间内的当前本机的周围邻机的载机数量， 其中，周围邻机装载有与所述当前本机相同的航空数据链机载端机；第一计 算模块62根据当前本机所在纬度的单位经度和单位纬度分别所代表的距离 计算比例因子；第二计算模块63根据第一计算模块62计算得到的比例因子 计算周围邻机与当前本机之间的相对距离；发送模块64根据相对距离与载机 数量判断并过滤周围邻机的报文信息。
本实施例提供的报文过滤系统，第一计算模块62根据当前本机所在纬度 的单位经度和单位纬度分别所代表的距离计算比例因子，第二计算模块63根 据比例因子计算得到的周围邻机与当前本机之间的相对距离，发送模块64根 据相对距离与载机数量判断并过滤周围邻机的报文信息，根据相对距离优先 显示周围邻机中的未被过滤的目标飞机的报文信息，有效降低了CDTI系统 和数据链系统之间传输的数据量，增强了飞机的飞行安全性能，提高了CDTI 系统和数据链系统的工作效率。
图7为本发明报文过滤系统实施例二的结构示意图，该实施例的报文过 滤系统可用于实现本发明上述图1或图2所示实施例的报文过滤方法流程。 如图7所示，包括：统计模块71、第一计算模块72、第二计算模块73和发 送模块74。
在上述图6所示实施例的基础上，本实施例中，第一计算模块72进一步 包括：第一获取单元721、第一计算单元722、第二计算单元723、第三计算 单元724。
其中，第一获取单元721根据地球几何数学模型获取当前本机的第一经 度参数、第一纬度参数，以及地球的第一半径参数；第一计算单元722根据 第一获取单元721获取的第一半径参数和第一纬度参数计算得到当前本机所 在纬度的平行于赤道的截面圆的第二半径参数；第二计算单元723根据第一 计算单元722计算得到的第二半径参数计算单位经度代表的第一距离和单位 纬度代表的第二距离；第三计算单元724根据第二计算单元723计算的第一 距离与第二距离的比值计算得到比例因子。
本实施例中，在上述图6所示实施例的基础上，其中，第二计算模块73 进一步包括：第二获取单元731、第四计算单元732、存储单元733。
具体地，第二获取单元731获取当前本机的第一经度参数和第一纬度参 数，以及获取周围邻机的第二经度参数和第二纬度参数；第四计算单元732 根据第三计算单元724计算得到的比例因子、第二获取单元731获取的第一 经度参数和第一纬度参数、以及第二经度参数和第二纬度参数，计算得到周 围邻机与当前本机之间的相对距离；存储单元733存储第四计算单元732计 算得到的相对距离和与相对距离相匹配的周围邻机的身份标识。
在上述图6所示实施例的基础上，本实施例中，发送模块74进一步包括： 确定单元741、判断单元742、过滤单元743。
其中，确定单元741根据系统设定的允许数据链机载端机发给CDTI系 统的目标飞机数量和当前本机周围的实际的载机数量确定报文传输方式；判 断单元742判断目标飞机数量是否小于等于载机数量；在过滤单元743中， 若目标飞机数量小于等于载机数量，采用直接报文传输方式，将接收到的周 围邻机作为目标飞机并将其报文信息直接发送给CDTI系统；否则，采用报 文过滤方式，将属于前目标飞机数量的周围邻机作为目标飞机并将其报文信 息发送给CDTI系统。
在上述实施例的基础上，过滤单元743还可进一步包括：排序子单元、 遍历查找子单元、发送子单元和存储子单元；其中，排序子单元对载机数量 的周围邻机的相对距离进行排序；遍历查找子单元遍历查找与相对距离相匹 配的周围邻机的身份标识；发送子单元根据相对距离将靠近当前本机的周围 邻机中的目标飞机的报文信息发送给CDTI系统，若身份标识按相对距离排 序且位于系统设定的目标飞机数量中，则发送周围邻机中的目标飞机的报文 信息；若否，则过滤周围邻机的报文信息；存储子单元存储发送给CDTI系 统的周围邻机的相对距离及其身份标识。
本实施例提供的报文过滤系统，第一计算模块72根据当前本机所在纬度 的单位经度和单位纬度分别所代表的距离计算比例因子，第二计算模块73根 据比例因子计算得到的周围邻机与当前本机之间的相对距离，发送模块74根 据相对距离与载机数量判断并过滤周围邻机的报文信息，使CDTI系统能够 根据相对距离优先显示未被过滤的周围邻机的报文信息，有效的降低了CDTI 系统和数据链系统之间传输的数据量，增强了飞机的飞行安全性能，提高了 CDTI系统和数据链系统的工作效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。