基于ADS-B信号覆盖的地面站组网效果评估研究

发布时间：2017-10-31 16:31

  本文关键词：基于ADS-B信号覆盖的地面站组网效果评估研究

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【摘要】：ADS-B主要利用卫星导航技术和数据链路传输等新技术,ADS-B组网监视系统的逐步实施将为未来的商业运输航空提供更加可靠准确的地面导航监视服务,对提高民航运输效率和提高安全性起到极大的推进作用。对于ADS-B监视系统技术,主要研究基于电磁信号覆盖性能的监视效果评估,结合天线参数,地理信息及环境影响设计信号覆盖算法,并以我国新疆地区地面站分布为例,计算仿真监视信号的覆盖效果。针对ADS-B监视覆盖效果的评估研究,本文主要进行了如下三方面的研究:首先在ADS-B电磁信号覆盖方面;以视距约束条件为基本原则,结合天线辐射规律以及几种环境气象衰减情况得到计算ADS-B地面站信号覆盖范围和覆盖情况的算法,并对比实际地形遮挡情况对仿真计算的结果可靠性进行确认。其次,在明确单个地面站信号覆盖算法的基础上对多个地面站组网的问题进行研究,基于地面站的组网效果评估问题研究关于组网系统单重和多重覆盖率的计算仿真,空域和航路的覆盖模拟,并将算法过程实现用户可操作界面的编译;最后利用三维UGIS平台对仿真计算的信号覆盖结果进行三维可视化显示。课题针对我国新疆地区的实际ADS-B布站组网问题进行研究,利用算法计算仿真了新疆地区的模拟布站覆盖效果,根据信号覆盖情况评估空域内各个航路的监视覆盖效果,并基于课题组布站选址研究成果进行了组网系统盲区补盲的实验,三维仿真结果显示了信号覆盖薄弱范围和盲区补盲策略的有效性。课题针对ADS-B组网监视性能进行了一系列研究和评估验证,针对目前ADS-B信号覆盖组网系统的能效评估研究较少的问题提供了更多的理论和实验依据。
【关键词】：ADS-B 监视 信号覆盖范围 组网 三维可视化
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V355.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究和应用现状10-12
• 1.3 主要工作和论文结构12-14
• 第二章 广播式自动相关监视系统概述14-17
• 2.1 ADS-B系统的基本原理和功能14-15
• 2.1.1 自动相关监视广播基本原理14-15
• 2.1.2 自动相关监视广播主要功能15
• 2.2 ADS-B系统的主要应用15-16
• 2.3 本章小结16-17
• 第三章 ADS-B系统电磁信号的传播与覆盖分析17-33
• 3.1 ADS-B信号视距传播计算17-21
• 3.1.1 地形遮蔽分析17-20
• 3.1.2 地形遮蔽算法仿真20-21
• 3.2 ADS-B天线覆盖范围分析21-24
• 3.3 电磁信号的气象衰减分析24-30
• 3.3.1 大气衰减分析25-27
• 3.3.2 雨衰减分析27-28
• 3.3.3 沙尘衰减分析28-30
• 3.4 ADS-B地面站单站覆盖结果分析30-31
• 3.5 本章小结31-33
• 第四章 新疆地区ADS-B监视组网覆盖评估33-48
• 4.1 ADS-B地面站组网及评估指标33-36
• 4.1.1 新疆ADS-B地面站组网情况33-35
• 4.1.2 监视系统组网原则及评估指标35-36
• 4.2 新疆ADS-B地面站组网覆盖模拟仿真36-47
• 4.2.1 新疆地区高程信息地图拼接36-39
• 4.2.2 新疆ADS-B系统组网覆盖三维GIS仿真39-42
• 4.2.3 新疆ADS-B航路覆盖仿真42-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第五章 ADS-B信号覆盖计算辅助界面及组网补盲48-55
• 5.1 ADS-B信号覆盖辅助计算软件介绍48-50
• 5.2 ADS-B组网盲区分析及补盲50-54
• 5.3 本章小结54-55
• 第六章 总结与展望55-56
• 6.1 工作总结55
• 6.2 未来研究方向及展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-62
• 攻读硕士期间发表的论文62

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本文编号：1122917