星基ADS-B监视性能仿真研究
发布时间：2021-05-24 03:28
星基ADS-B是民航领域新一代监视技术,通过将高灵敏度接收机安装于低轨卫星从而实现对世界范围内飞机的可靠实时监视。由于星基ADS-B系统的工作频率为1090MHz,该频率为多数航空通信系统共享使用,导致星基系统内部存在共信道干扰,这将限制星基ADS-B系统在民航领域的应用,因此开展星基ADS-B监视性能的仿真研究工作具有重要意义,论文的主要工作如下:一、为揭示星基ADS-B系统共信道干扰对系统监视性能的影响,提出基于网络仿真软件对星基ADS-B监视性能进行仿真研究的方法。首先给出系统模型,随后理论分析给出消息的正确接收概率、位置消息的更新间隔及位置报告的更新间隔计算公式,以此为基础给出系统的监视容量计算公式,最后基于SNS软件构建了星基ADS-B仿真系统,仿真验证了理论结果的正确性。研究表明:星基系统监视容量主要取决于飞机-卫星链路误码率、星-地链路误码率、ADS-B应用子系统要求的位置报告更新间隔及卫星数目,并且改善飞机-卫星链路误码率能显著提升系统的监视容量。二、为了评估星基ADS-B接收机的监视性能,提出一种基于真实ADS-B报告得到全球飞机的空-时分布特性的方法。首先对包含有全...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要工作及创新
1.4 论文结构
第二章 星基ADS-B系统及应用
2.1 引言
2.2 星基ADS-B系统
2.2.1 基于铱星的星基系统
2.2.2 基于全球星的星基系统
2.2.3 基于维纳卫星的星基系统
2.3 星基ADS-B系统应用
2.3.1 空中交通管制
2.3.2 航班跟踪
2.3.3 通航低空目标监视
2.4 本章小结
第三章 星基ADS-B系统监视性能
3.1 引言
3.2 共信道干扰对星基ADS-B系统监视性能的影响
3.2.1 1090MHz共信道干扰模型
3.2.2 消息的到达速率及概率
3.2.3 ADS-B消息的正确接收概率
3.2.4 正确接收ADS-B消息速率及时间间隔分布
3.2.5 星基接收机处位置消息的更新间隔
3.2.6 地面站处输入位置消息的更新间隔
3.2.7 地面站处输出位置报告的更新间隔
3.2.8 95%位置报告的更新间隔
3.2.9 星基接收机监视容量及系统监视容量
3.3 星基ADS-B系统仿真建模
3.3.1 SNS仿真系统简介
3.3.2 仿真方案
3.3.3 飞机节点模型
3.3.4 卫星节点模型
3.3.5 地面站节点模型
3.3.6 仿真输出参数统计及处理
3.4 仿真结果
3.4.1 仿真参数设置
3.4.2 消息正确接收概率
3.4.3 正确接收消息速率及时间间隔分布
3.4.4 95%位置报告更新间隔
3.4.5 星基ADS-B接收机的监视容量
3.5 本章小结
第四章 基于ADS-B报告的全球飞机空-时分布特性
4.1 引言
4.2 Flight Aware系统
4.2.1 ADS-B报告收集系统
4.2.2 ADS-B报告格式
4.3 全球飞机的空-时分布统计
4.3.1 ADS-B报告解码
4.3.2 各经纬网格飞机数量统计
4.4 统计结果
4.4.1 ADS-B报告解码结果
4.4.2 全球飞机的空-时分布
4.5 飞机分布特性在星基ADS-B系统中的应用
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
附录 A
附录 B
附录 C
攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“北斗”的低空空域通航飞机导航监视技术研究[J]. 王尔申,宋远上,徐嵩,庞涛,曲萍萍,黄煜峰. 南京航空航天大学学报. 2019(05)
[2]共信道干扰环境下星基ADS-B系统监视性能[J]. 刘海涛,李少洋,秦定本,李冬霞. 航空学报. 2019(12)
[3]基于SNS的星基ADS-B系统性能仿真[J]. 秦定本,李少洋,刘海涛,李保国. 电脑知识与技术. 2019(16)
[4]中美特大型繁忙机场滑行道系统规划对比分析——以PVG和ATL为例[J]. 唐小卫,刘鲁江,孙樊荣,程炳贺. 中国民航大学学报. 2019(01)
[5]星基ADS-B的链路预算[J]. 刘鹏,倪育德. 中国科技信息. 2018(14)
[6]天地一体化信息网络在我国民航领域的应用设想[J]. 刘天华,王洪全. 电讯技术. 2018(06)
[7]星基ADS-B接收机监视容量分析[J]. 刘海涛,王松林,秦定本,李冬霞. 航空学报. 2018(05)
[8]星载ADS-B接收系统及其应用[J]. 陈利虎,陈小前,赵勇. 卫星应用. 2016(03)
[9]星间网络可靠传输重传机制分析[J]. 顾明,张涛,李林. 空间控制技术与应用. 2013(06)
[10]星地链路建模与分析[J]. 尹艳平,刘波,赵宝康,虞万荣,吴纯青. 小型微型计算机系统. 2012(10)
硕士论文
[1]星基ADS-B系统监视容量的研究[D]. 秦定本.中国民航大学 2019
[2]基于宽带卫星网络的互联网协议传输性能的研究[D]. 郑毅剑.电子科技大学 2019
[3]基于ADS-B技术的多点定位方法研究[D]. 尹进.河北科技大学 2018
[4]星基ADS-B系统监视性能可用性评估[D]. 于克非.中国民航大学 2018
[5]陆基与星基ADS-B系统数据质量研究[D]. 王运帷.中国民航大学 2018
[6]基于QualNet真实子网接入的半实物仿真方法[D]. 吴海乔.北京理工大学 2016
[7]ADS-B数据链路干扰分析[D]. 武萍.吉林大学 2015
[8]星载ADS-B系统性能分析及可行性研究[D]. 李国圣.电子科技大学 2015
本文编号：3203465
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要工作及创新
1.4 论文结构
第二章 星基ADS-B系统及应用
2.1 引言
2.2 星基ADS-B系统
2.2.1 基于铱星的星基系统
2.2.2 基于全球星的星基系统
2.2.3 基于维纳卫星的星基系统
2.3 星基ADS-B系统应用
2.3.1 空中交通管制
2.3.2 航班跟踪
2.3.3 通航低空目标监视
2.4 本章小结
第三章 星基ADS-B系统监视性能
3.1 引言
3.2 共信道干扰对星基ADS-B系统监视性能的影响
3.2.1 1090MHz共信道干扰模型
3.2.2 消息的到达速率及概率
3.2.3 ADS-B消息的正确接收概率
3.2.4 正确接收ADS-B消息速率及时间间隔分布
3.2.5 星基接收机处位置消息的更新间隔
3.2.6 地面站处输入位置消息的更新间隔
3.2.7 地面站处输出位置报告的更新间隔
3.2.8 95%位置报告的更新间隔
3.2.9 星基接收机监视容量及系统监视容量
3.3 星基ADS-B系统仿真建模
3.3.1 SNS仿真系统简介
3.3.2 仿真方案
3.3.3 飞机节点模型
3.3.4 卫星节点模型
3.3.5 地面站节点模型
3.3.6 仿真输出参数统计及处理
3.4 仿真结果
3.4.1 仿真参数设置
3.4.2 消息正确接收概率
3.4.3 正确接收消息速率及时间间隔分布
3.4.4 95%位置报告更新间隔
3.4.5 星基ADS-B接收机的监视容量
3.5 本章小结
第四章 基于ADS-B报告的全球飞机空-时分布特性
4.1 引言
4.2 Flight Aware系统
4.2.1 ADS-B报告收集系统
4.2.2 ADS-B报告格式
4.3 全球飞机的空-时分布统计
4.3.1 ADS-B报告解码
4.3.2 各经纬网格飞机数量统计
4.4 统计结果
4.4.1 ADS-B报告解码结果
4.4.2 全球飞机的空-时分布
4.5 飞机分布特性在星基ADS-B系统中的应用
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
附录 A
附录 B
附录 C
攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“北斗”的低空空域通航飞机导航监视技术研究[J]. 王尔申,宋远上,徐嵩,庞涛,曲萍萍,黄煜峰. 南京航空航天大学学报. 2019(05)
[2]共信道干扰环境下星基ADS-B系统监视性能[J]. 刘海涛,李少洋,秦定本,李冬霞. 航空学报. 2019(12)
[3]基于SNS的星基ADS-B系统性能仿真[J]. 秦定本,李少洋,刘海涛,李保国. 电脑知识与技术. 2019(16)
[4]中美特大型繁忙机场滑行道系统规划对比分析——以PVG和ATL为例[J]. 唐小卫,刘鲁江,孙樊荣,程炳贺. 中国民航大学学报. 2019(01)
[5]星基ADS-B的链路预算[J]. 刘鹏,倪育德. 中国科技信息. 2018(14)
[6]天地一体化信息网络在我国民航领域的应用设想[J]. 刘天华,王洪全. 电讯技术. 2018(06)
[7]星基ADS-B接收机监视容量分析[J]. 刘海涛,王松林,秦定本,李冬霞. 航空学报. 2018(05)
[8]星载ADS-B接收系统及其应用[J]. 陈利虎,陈小前,赵勇. 卫星应用. 2016(03)
[9]星间网络可靠传输重传机制分析[J]. 顾明,张涛,李林. 空间控制技术与应用. 2013(06)
[10]星地链路建模与分析[J]. 尹艳平,刘波,赵宝康,虞万荣,吴纯青. 小型微型计算机系统. 2012(10)
硕士论文
[1]星基ADS-B系统监视容量的研究[D]. 秦定本.中国民航大学 2019
[2]基于宽带卫星网络的互联网协议传输性能的研究[D]. 郑毅剑.电子科技大学 2019
[3]基于ADS-B技术的多点定位方法研究[D]. 尹进.河北科技大学 2018
[4]星基ADS-B系统监视性能可用性评估[D]. 于克非.中国民航大学 2018
[5]陆基与星基ADS-B系统数据质量研究[D]. 王运帷.中国民航大学 2018
[6]基于QualNet真实子网接入的半实物仿真方法[D]. 吴海乔.北京理工大学 2016
[7]ADS-B数据链路干扰分析[D]. 武萍.吉林大学 2015
[8]星载ADS-B系统性能分析及可行性研究[D]. 李国圣.电子科技大学 2015
本文编号：3203465
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