星基ADS-B監(jiān)視性能仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 03:28
星基ADS-B是民航領(lǐng)域新一代監(jiān)視技術(shù),通過將高靈敏度接收機(jī)安裝于低軌衛(wèi)星從而實(shí)現(xiàn)對(duì)世界范圍內(nèi)飛機(jī)的可靠實(shí)時(shí)監(jiān)視。由于星基ADS-B系統(tǒng)的工作頻率為1090MHz,該頻率為多數(shù)航空通信系統(tǒng)共享使用,導(dǎo)致星基系統(tǒng)內(nèi)部存在共信道干擾,這將限制星基ADS-B系統(tǒng)在民航領(lǐng)域的應(yīng)用,因此開展星基ADS-B監(jiān)視性能的仿真研究工作具有重要意義,論文的主要工作如下:一、為揭示星基ADS-B系統(tǒng)共信道干擾對(duì)系統(tǒng)監(jiān)視性能的影響,提出基于網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對(duì)星基ADS-B監(jiān)視性能進(jìn)行仿真研究的方法。首先給出系統(tǒng)模型,隨后理論分析給出消息的正確接收概率、位置消息的更新間隔及位置報(bào)告的更新間隔計(jì)算公式,以此為基礎(chǔ)給出系統(tǒng)的監(jiān)視容量計(jì)算公式,最后基于SNS軟件構(gòu)建了星基ADS-B仿真系統(tǒng),仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果的正確性。研究表明:星基系統(tǒng)監(jiān)視容量主要取決于飛機(jī)-衛(wèi)星鏈路誤碼率、星-地鏈路誤碼率、ADS-B應(yīng)用子系統(tǒng)要求的位置報(bào)告更新間隔及衛(wèi)星數(shù)目,并且改善飛機(jī)-衛(wèi)星鏈路誤碼率能顯著提升系統(tǒng)的監(jiān)視容量。二、為了評(píng)估星基ADS-B接收機(jī)的監(jiān)視性能,提出一種基于真實(shí)ADS-B報(bào)告得到全球飛機(jī)的空-時(shí)分布特性的方法。首先對(duì)包含有全...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作及創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 星基ADS-B系統(tǒng)及應(yīng)用
2.1 引言
2.2 星基ADS-B系統(tǒng)
2.2.1 基于銥星的星基系統(tǒng)
2.2.2 基于全球星的星基系統(tǒng)
2.2.3 基于維納衛(wèi)星的星基系統(tǒng)
2.3 星基ADS-B系統(tǒng)應(yīng)用
2.3.1 空中交通管制
2.3.2 航班跟蹤
2.3.3 通航低空目標(biāo)監(jiān)視
2.4 本章小結(jié)
第三章 星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能
3.1 引言
3.2 共信道干擾對(duì)星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能的影響
3.2.1 1090MHz共信道干擾模型
3.2.2 消息的到達(dá)速率及概率
3.2.3 ADS-B消息的正確接收概率
3.2.4 正確接收ADS-B消息速率及時(shí)間間隔分布
3.2.5 星基接收機(jī)處位置消息的更新間隔
3.2.6 地面站處輸入位置消息的更新間隔
3.2.7 地面站處輸出位置報(bào)告的更新間隔
3.2.8 95%位置報(bào)告的更新間隔
3.2.9 星基接收機(jī)監(jiān)視容量及系統(tǒng)監(jiān)視容量
3.3 星基ADS-B系統(tǒng)仿真建模
3.3.1 SNS仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.3.2 仿真方案
3.3.3 飛機(jī)節(jié)點(diǎn)模型
3.3.4 衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)模型
3.3.5 地面站節(jié)點(diǎn)模型
3.3.6 仿真輸出參數(shù)統(tǒng)計(jì)及處理
3.4 仿真結(jié)果
3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.4.2 消息正確接收概率
3.4.3 正確接收消息速率及時(shí)間間隔分布
3.4.4 95%位置報(bào)告更新間隔
3.4.5 星基ADS-B接收機(jī)的監(jiān)視容量
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于ADS-B報(bào)告的全球飛機(jī)空-時(shí)分布特性
4.1 引言
4.2 Flight Aware系統(tǒng)
4.2.1 ADS-B報(bào)告收集系統(tǒng)
4.2.2 ADS-B報(bào)告格式
4.3 全球飛機(jī)的空-時(shí)分布統(tǒng)計(jì)
4.3.1 ADS-B報(bào)告解碼
4.3.2 各經(jīng)緯網(wǎng)格飛機(jī)數(shù)量統(tǒng)計(jì)
4.4 統(tǒng)計(jì)結(jié)果
4.4.1 ADS-B報(bào)告解碼結(jié)果
4.4.2 全球飛機(jī)的空-時(shí)分布
4.5 飛機(jī)分布特性在星基ADS-B系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄 A
附錄 B
附錄 C
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于“北斗”的低空空域通航飛機(jī)導(dǎo)航監(jiān)視技術(shù)研究[J]. 王爾申,宋遠(yuǎn)上,徐嵩,龐濤,曲萍萍,黃煜峰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]共信道干擾環(huán)境下星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能[J]. 劉海濤,李少洋,秦定本,李冬霞. 航空學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]基于SNS的星基ADS-B系統(tǒng)性能仿真[J]. 秦定本,李少洋,劉海濤,李保國. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(16)
[4]中美特大型繁忙機(jī)場(chǎng)滑行道系統(tǒng)規(guī)劃對(duì)比分析——以PVG和ATL為例[J]. 唐小衛(wèi),劉魯江,孫樊榮,程炳賀. 中國民航大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]星基ADS-B的鏈路預(yù)算[J]. 劉鵬,倪育德. 中國科技信息. 2018(14)
[6]天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)在我國民航領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)想[J]. 劉天華,王洪全. 電訊技術(shù). 2018(06)
[7]星基ADS-B接收機(jī)監(jiān)視容量分析[J]. 劉海濤,王松林,秦定本,李冬霞. 航空學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]星載ADS-B接收系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 陳利虎,陳小前,趙勇. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2016(03)
[9]星間網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸重傳機(jī)制分析[J]. 顧明,張濤,李林. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2013(06)
[10]星地鏈路建模與分析[J]. 尹艷平,劉波,趙寶康,虞萬榮,吳純青. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2012(10)
碩士論文
[1]星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視容量的研究[D]. 秦定本.中國民航大學(xué) 2019
[2]基于寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議傳輸性能的研究[D]. 鄭毅劍.電子科技大學(xué) 2019
[3]基于ADS-B技術(shù)的多點(diǎn)定位方法研究[D]. 尹進(jìn).河北科技大學(xué) 2018
[4]星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能可用性評(píng)估[D]. 于克非.中國民航大學(xué) 2018
[5]陸基與星基ADS-B系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量研究[D]. 王運(yùn)帷.中國民航大學(xué) 2018
[6]基于QualNet真實(shí)子網(wǎng)接入的半實(shí)物仿真方法[D]. 吳海喬.北京理工大學(xué) 2016
[7]ADS-B數(shù)據(jù)鏈路干擾分析[D]. 武萍.吉林大學(xué) 2015
[8]星載ADS-B系統(tǒng)性能分析及可行性研究[D]. 李國圣.電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3203465
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作及創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 星基ADS-B系統(tǒng)及應(yīng)用
2.1 引言
2.2 星基ADS-B系統(tǒng)
2.2.1 基于銥星的星基系統(tǒng)
2.2.2 基于全球星的星基系統(tǒng)
2.2.3 基于維納衛(wèi)星的星基系統(tǒng)
2.3 星基ADS-B系統(tǒng)應(yīng)用
2.3.1 空中交通管制
2.3.2 航班跟蹤
2.3.3 通航低空目標(biāo)監(jiān)視
2.4 本章小結(jié)
第三章 星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能
3.1 引言
3.2 共信道干擾對(duì)星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能的影響
3.2.1 1090MHz共信道干擾模型
3.2.2 消息的到達(dá)速率及概率
3.2.3 ADS-B消息的正確接收概率
3.2.4 正確接收ADS-B消息速率及時(shí)間間隔分布
3.2.5 星基接收機(jī)處位置消息的更新間隔
3.2.6 地面站處輸入位置消息的更新間隔
3.2.7 地面站處輸出位置報(bào)告的更新間隔
3.2.8 95%位置報(bào)告的更新間隔
3.2.9 星基接收機(jī)監(jiān)視容量及系統(tǒng)監(jiān)視容量
3.3 星基ADS-B系統(tǒng)仿真建模
3.3.1 SNS仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.3.2 仿真方案
3.3.3 飛機(jī)節(jié)點(diǎn)模型
3.3.4 衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)模型
3.3.5 地面站節(jié)點(diǎn)模型
3.3.6 仿真輸出參數(shù)統(tǒng)計(jì)及處理
3.4 仿真結(jié)果
3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.4.2 消息正確接收概率
3.4.3 正確接收消息速率及時(shí)間間隔分布
3.4.4 95%位置報(bào)告更新間隔
3.4.5 星基ADS-B接收機(jī)的監(jiān)視容量
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于ADS-B報(bào)告的全球飛機(jī)空-時(shí)分布特性
4.1 引言
4.2 Flight Aware系統(tǒng)
4.2.1 ADS-B報(bào)告收集系統(tǒng)
4.2.2 ADS-B報(bào)告格式
4.3 全球飛機(jī)的空-時(shí)分布統(tǒng)計(jì)
4.3.1 ADS-B報(bào)告解碼
4.3.2 各經(jīng)緯網(wǎng)格飛機(jī)數(shù)量統(tǒng)計(jì)
4.4 統(tǒng)計(jì)結(jié)果
4.4.1 ADS-B報(bào)告解碼結(jié)果
4.4.2 全球飛機(jī)的空-時(shí)分布
4.5 飛機(jī)分布特性在星基ADS-B系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄 A
附錄 B
附錄 C
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于“北斗”的低空空域通航飛機(jī)導(dǎo)航監(jiān)視技術(shù)研究[J]. 王爾申,宋遠(yuǎn)上,徐嵩,龐濤,曲萍萍,黃煜峰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]共信道干擾環(huán)境下星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能[J]. 劉海濤,李少洋,秦定本,李冬霞. 航空學(xué)報(bào). 2019(12)
[3]基于SNS的星基ADS-B系統(tǒng)性能仿真[J]. 秦定本,李少洋,劉海濤,李保國. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(16)
[4]中美特大型繁忙機(jī)場(chǎng)滑行道系統(tǒng)規(guī)劃對(duì)比分析——以PVG和ATL為例[J]. 唐小衛(wèi),劉魯江,孫樊榮,程炳賀. 中國民航大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]星基ADS-B的鏈路預(yù)算[J]. 劉鵬,倪育德. 中國科技信息. 2018(14)
[6]天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)在我國民航領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)想[J]. 劉天華,王洪全. 電訊技術(shù). 2018(06)
[7]星基ADS-B接收機(jī)監(jiān)視容量分析[J]. 劉海濤,王松林,秦定本,李冬霞. 航空學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]星載ADS-B接收系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 陳利虎,陳小前,趙勇. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2016(03)
[9]星間網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸重傳機(jī)制分析[J]. 顧明,張濤,李林. 空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2013(06)
[10]星地鏈路建模與分析[J]. 尹艷平,劉波,趙寶康,虞萬榮,吳純青. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2012(10)
碩士論文
[1]星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視容量的研究[D]. 秦定本.中國民航大學(xué) 2019
[2]基于寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議傳輸性能的研究[D]. 鄭毅劍.電子科技大學(xué) 2019
[3]基于ADS-B技術(shù)的多點(diǎn)定位方法研究[D]. 尹進(jìn).河北科技大學(xué) 2018
[4]星基ADS-B系統(tǒng)監(jiān)視性能可用性評(píng)估[D]. 于克非.中國民航大學(xué) 2018
[5]陸基與星基ADS-B系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量研究[D]. 王運(yùn)帷.中國民航大學(xué) 2018
[6]基于QualNet真實(shí)子網(wǎng)接入的半實(shí)物仿真方法[D]. 吳海喬.北京理工大學(xué) 2016
[7]ADS-B數(shù)據(jù)鏈路干擾分析[D]. 武萍.吉林大學(xué) 2015
[8]星載ADS-B系統(tǒng)性能分析及可行性研究[D]. 李國圣.電子科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3203465
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