本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜地形下導(dǎo)航臺電磁信號預(yù)測模型研究

  更多相關(guān)文章： 導(dǎo)航臺 電磁信號 電波傳播 數(shù)字地形 三維仿真

【摘要】：導(dǎo)航臺是飛機(jī)飛行過程中獲取位置信息的重要設(shè)備,引導(dǎo)著飛機(jī)在惡劣的氣象條件和復(fù)雜的地形中安全飛行。目前日益增多的航班對電磁環(huán)境的要求更加嚴(yán)格,機(jī)場周圍的地理環(huán)境也變得十分復(fù)雜對電磁信號的傳播造成一定的影響,因此確定實際環(huán)境中電磁信號的真實分布情況就顯得非常重要�；诖�,本文針對機(jī)場終端區(qū)常見的導(dǎo)航臺(NDB、VOR、DME)的電磁信號覆蓋范圍進(jìn)行研究。 本文從每個導(dǎo)航臺的天線類型和基本參數(shù)入手,運用相關(guān)的天線理論和仿真方法,分別對常見的導(dǎo)航臺天線在自由空間的電磁信號進(jìn)行三維建模,并得到每個電磁信號模型所對應(yīng)的空間電磁數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,考慮地形環(huán)境的影響,運用電波傳播理論計算信號的衰減和分布,并考慮地球曲率,大氣折射的影響對計算結(jié)果進(jìn)行修正。在計算地形對電磁信號的影響時,為提高運算效率,對地形剖面進(jìn)行簡化處理,提出了“邊界模糊近似算法”。有效的解決了計算復(fù)雜地形環(huán)境對電磁信號的影響時運算繁瑣的問題,保證運算結(jié)果的精度同時提高了運算效率。 在此基礎(chǔ)上,將導(dǎo)航臺自由空間的電磁信號模型與數(shù)字地形結(jié)合。對DEM數(shù)據(jù)運用“邊界模糊近似算法”進(jìn)行處理計算,得到簡化后的地形剖面圖；再以電波傳播理論為基礎(chǔ),提出電磁信號受地形影響的具體算法,以一定的步長計算剖面內(nèi)不同仰角信號射線與地形相遇的情況,再將這一剖面算法以設(shè)定的步長遍歷方位角一周,得到整個三維空間電磁信號在復(fù)雜地形環(huán)境中的分布圖。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)航臺 電磁信號 電波傳播 數(shù)字地形 三維仿真
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V351.37
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 選題背景和依據(jù)11-12
• 1.2 課題研究目的和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國內(nèi)外電磁信號仿真的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 民航領(lǐng)域電磁信號仿真的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的研究方案15-16
• 1.5 本文的創(chuàng)新點16-17
• 1.6 本文的組織結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章 天線輻射與電磁波傳播分析18-32
• 2.1 天線發(fā)射原理18-19
• 2.2 天線基礎(chǔ)理論19-23
• 2.2.1 天線的功能和分類19
• 2.2.2 天線的特性參數(shù)19-22
• 2.2.3 天線陣22-23
• 2.3 無線電波傳播方式23-24
• 2.4 自由空間球面波基本理論24-28
• 2.4.1 惠更斯(Huggens)原理與傳播主區(qū)24-26
• 2.4.2 自由空間收發(fā)兩點間的傳播主區(qū)26-27
• 2.4.3 非均勻路徑的菲涅爾帶與傳播主區(qū)27-28
• 2.5 大氣對空間波的折射28-30
• 2.6 等效地球半徑和等效地球半徑因子30-31
• 本章小結(jié)31-32
• 第3章 理想條件下導(dǎo)航臺天線建模與仿真32-48
• 3.1 常見導(dǎo)航臺的組成及主要參數(shù)32-35
• 3.1.1 無方向性信標(biāo)(NDB)32-33
• 3.1.2 甚高頻全向信標(biāo)(VOR)33-34
• 3.1.3 測距儀(DME)34-35
• 3.2 建立導(dǎo)航臺的仿真模型35-47
• 3.2.1 無方向性信標(biāo)(NDB)信號仿真35-41
• 3.2.2 甚高頻全向信標(biāo)(VOR)仿真41-44
• 3.2.3 測距儀(DME)仿真44-47
• 本章小結(jié)47-48
• 第4章 地形對信號影響算法48-64
• 4.1 光滑地面上的電波傳播48-54
• 4.2 山峰繞射54-59
• 4.2.1 刃形單峰繞射54-56
• 4.2.2 刃形雙峰繞射56-58
• 4.2.3 刃形多峰繞射58-59
• 4.3 邊界模糊近似法59-63
• 本章小結(jié)63-64
• 第5章 結(jié)合地形的導(dǎo)航臺電磁信號仿真64-76
• 5.1 地形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)64-67
• 5.2 應(yīng)用邊界模糊近似法處理DEM數(shù)據(jù)67-70
• 5.3 地形數(shù)據(jù)對電磁信號的影響70-73
• 5.4 整體結(jié)果呈現(xiàn)73-75
• 本章小結(jié)75-76
• 總結(jié)與展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果80-81
• 致謝81

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 汪榮峰;廖學(xué)軍;;空間場景中傳感器探測能力的可視化方法[J];計算機(jī)工程與設(shè)計;2012年02期

2 馮德俊;朱江;李方偉;;戰(zhàn)場電磁態(tài)勢感知關(guān)鍵技術(shù)研究[J];數(shù)字通信;2013年05期

3 薄楊;王志宏;董坤;;工程物探可視化系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵問題研究[J];齊齊哈爾工程學(xué)院學(xué)報;2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 許森;曹耀欽;;電磁環(huán)境態(tài)勢顯示可視化技術(shù)研究[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2010年

2 胡繪斌;陳建忠;;復(fù)雜地形上雷達(dá)全方位探測范圍的計算方法[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

3 李蔚清;吳慧中;;基于GPU的雷達(dá)盲區(qū)快速估算方法[A];中國圖學(xué)新進(jìn)展2007——第一屆中國圖學(xué)大會暨第十屆華東六省一市工程圖學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 楊超;虛擬戰(zhàn)場中電磁環(huán)境三維建模與繪制方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 邱航;虛擬戰(zhàn)場中復(fù)雜場景建模與繪制若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年

3 李蔚清;分布式仿真系統(tǒng)中的虛擬環(huán)境生成技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

4 趙小龍;電磁波在大氣波導(dǎo)環(huán)境中的傳播特性及其應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

5 李宗利;面向發(fā)射任務(wù)的復(fù)雜電磁環(huán)境及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2009年

6 于榮歡;基于PC集群的電磁環(huán)境并行計算與可視化方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

7 周倜;海戰(zhàn)場電磁態(tài)勢生成若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

8 易金聰;基于FBG傳感陣列的智能結(jié)構(gòu)形態(tài)感知與主動監(jiān)測研究[D];上海大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔明明;無線電干擾信號發(fā)現(xiàn)與識別的研究[D];西華大學(xué);2010年

2 袁新恩;復(fù)雜電磁環(huán)境仿真中態(tài)勢可視化技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

3 劉小剛;復(fù)雜電磁環(huán)境的復(fù)雜性度量及其仿真研究[D];電子科技大學(xué);2011年

4 彭琳;虛擬測量雷達(dá)模型開發(fā)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 孔龍星;電磁兼容綜合測試軟件集成平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 王豪;大區(qū)域多尺度雷達(dá)遮蔽角計算關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

7 李宏強(qiáng);電磁波在大氣波導(dǎo)環(huán)境中的傳播特性及基于遺傳算法的反演研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

8 李西慧;基于語言決策模型的電磁環(huán)境評價研究與應(yīng)用[D];西華大學(xué);2009年

9 劉金海;海上障礙物對蒸發(fā)波導(dǎo)中電波傳播的影響及其反演研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

10 馬潤;室內(nèi)無線信道的傳播模型及其在家庭網(wǎng)中的應(yīng)用[D];北京郵電大學(xué);2010年

，

本文編號：701362