本文關(guān)鍵詞：基于GIS的ADS-B地面站信號(hào)覆蓋分析及布站選址研究

  更多相關(guān)文章： ADS-B 監(jiān)視 信號(hào)覆蓋范圍 組網(wǎng) 三維可視化

【摘要】：廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(ADS-B)是國(guó)際民航組織確定的未來(lái)主要監(jiān)視技術(shù)。ADS-B充分結(jié)合了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、通訊技術(shù)、機(jī)載以及地面站設(shè)備等多種技術(shù),獲得更大的覆蓋范圍,使得空中交通監(jiān)視手段越發(fā)安全和高效,同時(shí)飛行員和地面管制員的運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知能力、空中交通運(yùn)行效率、空域容量與安全水平得到了有效的提高。推廣和應(yīng)用ADS-B技術(shù)是建設(shè)下一代民航運(yùn)輸體系的重要任務(wù)之一。針對(duì)ADS-B基站信號(hào)覆蓋分析及布站的研究,本文主要做了四方面工作:首先,結(jié)合基站附近真實(shí)地貌,建立視距傳播模型。通過(guò)電磁仿真手段有限元法,仿真符合民航規(guī)范的ADS-B天線,對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)輻射場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行分析,計(jì)算導(dǎo)航設(shè)備覆蓋范圍。其次,分析航空信道特點(diǎn),針對(duì)不同的地形,采用不同的無(wú)線信道模型進(jìn)行建模,并提出一套完整的計(jì)算ADS-B地面站信號(hào)覆蓋分析方法。再次,結(jié)合ADS-B組網(wǎng)的要求和特點(diǎn),總結(jié)ADS-B地面站組網(wǎng)的意義、原則和評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用實(shí)數(shù)編碼和最優(yōu)保存策略,實(shí)現(xiàn)ADS-B地面站優(yōu)化布站。最后,借助三維地理信息系統(tǒng)U-GIS平臺(tái),完成并實(shí)現(xiàn)地面站信號(hào)覆蓋和組網(wǎng)三維可視化。結(jié)合實(shí)際地面站設(shè)備性能和詳細(xì)的地形數(shù)據(jù),仿真天津東麗區(qū)、成都雙流縣地面站信號(hào)覆蓋范圍。采用真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,表明本文計(jì)算地面站信號(hào)覆蓋范圍與真實(shí)情況接近,可以更科學(xué)地評(píng)價(jià)ADS-B地面站覆蓋性能。地面站組網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,本文算法滿足民航要求和組網(wǎng)原則,同時(shí)得到了盡可能大的空域監(jiān)視能力。評(píng)價(jià)指標(biāo)均優(yōu)于基本遺傳算法,并且提高了收斂精度、加快了收斂速度,保證了算法的收斂性。
【關(guān)鍵詞】：ADS-B 監(jiān)視 信號(hào)覆蓋范圍 組網(wǎng) 三維可視化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 主要工作和論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 ADS-B系統(tǒng)概述15-19
• 2.1 ADS-B的工作原理和功能15-18
• 2.2 ADS-B的應(yīng)用18
• 2.3 小結(jié)18-19
• 第三章 ADS-B地面站信號(hào)覆蓋分析19-49
• 3.1 視距傳播模型19-20
• 3.2 ADS-B天線建模20-29
• 3.2.1 雙錐天線20-22
• 3.2.2 方向圖綜合理論22-26
• 3.2.3 ADS-B天線仿真26-29
• 3.3 航空信道建模29-34
• 3.3.1 開(kāi)闊區(qū)域航空無(wú)線信道建模及仿真29-31
• 3.3.2 地形不規(guī)則區(qū)域航空無(wú)線信道建模及仿真31-34
• 3.4 計(jì)算ADS-B地面站信號(hào)覆蓋范圍方法34-37
• 3.4.1 開(kāi)闊區(qū)域地面站信號(hào)覆蓋計(jì)算方法35-36
• 3.4.2 地形不規(guī)則區(qū)域地面站信號(hào)覆蓋計(jì)算方法36-37
• 3.5 ADS-B地面站信號(hào)覆蓋仿真37-46
• 3.5.1 開(kāi)闊區(qū)域地面站信號(hào)覆蓋仿真37-41
• 3.5.2 地形不規(guī)則區(qū)域地面站信號(hào)覆蓋仿真41-46
• 3.6 H15航路ADS-B地面站信號(hào)覆蓋仿真46-48
• 3.7 小結(jié)48-49
• 第四章 ADS-B基站組網(wǎng)優(yōu)化49-59
• 4.1 ADS-B組網(wǎng)概述49-51
• 4.1.1 ADS-B組網(wǎng)原則49-50
• 4.1.2 ADS-B組網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)50-51
• 4.2 布站選址算法51-56
• 4.2.1 組網(wǎng)數(shù)學(xué)模型51-52
• 4.2.2 算法流程52-54
• 4.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析54-56
• 4.3 組網(wǎng)三維顯示56-58
• 4.4 小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 工作總結(jié)59-60
• 5.2 未來(lái)研究方向及展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文67

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1108099