基于LOFC时间窗分割算法的航迹聚类研究

针对传统聚类算法在聚类过程中缺乏时间信息而仅考虑三维坐标点的聚类，同时未考虑航空器运行速度和航向变化对聚类结果的影响，以及由于二次雷达机载设备、地面设备和信号遮挡等原因造成的实测数据源中存在离群点异常数据，离群点很难被有效识别出来从而使得非正常航迹点的影响放大，得不到理想的聚类效果等问题。本文提出LOFC算法，引入时间窗分割概念，将航空器进场平均速度值和航向变化值作为确定聚类簇大小的影响因子对进场航空器航迹点数量进行分割，引入离群点检测以及离群点剔除率等概念对离群点进行识别和剔除。对进场二次雷达数据仿真分析，从仿真结果中可以看出，新算法能有效地对离群点进行识别和剔除，当影响因子α取值为0.7时，航迹的曲率最小，得到的中心航迹的平滑程度最佳，验证了新算法对于聚类和离群点识别与剔除具有可行性和优越性。