[發明專利]一種1090ES信號交疊概率的估計方法

有效

• 申請號: 201811541773.5
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109657340B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 朱棟;馮成濤;宦娟;儲開斌;朱正偉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G08G5/00;G06F111/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張歡歡

本發明公開了一種1090ES信號交疊概率的估計方法，通過對射頻工作在1090MHz頻點上的二次雷達模式A/C應答信號和1090ES信號的到達時間進行仿真和模型化分析，提出了基于泊松分布模型的1090ES信號交疊概率的估計算法。該算法能夠根據場景中二次雷達部數、幀掃描周期和詢問周期，以及空中目標個數參數，在假定模式A/C應答信號、1090ES信號到達某ADS?B地面站時到達時間隨機分布情況下，可以直接由解析數學表達式對1090ES信號的交疊概率進行估算。

技術領域

本發明屬于空管監視技術領域，具體涉及一種1090ES信號交疊概率的估計方法。

背景技術

空管監視技術是空中交通管理系統中最重要的技術之一，監視的任務是對航空器及其他目標進行可靠的探測，提供準確的航空器及其他探測目標的位置、狀態和告警信息，它為空管系統信息管理提供目標的實時動態信息。目前，空管系統中常用的監視手段主要有一次監視雷達(PSR)、場面監視雷達、二次監視雷達(SSR)、廣播式自動相關監視(ADS-B)和多點定位(MLAT)。在全球航行計劃和中國組塊升級計劃中，在當前及未來相當長時期內，仍然會以上述幾種監視技術為主要監視手段。

ADS-B是基于GPS全球衛星定位系統和空地、空空數據鏈通信的航空器運行監視系統。ADS-B系統通過飛行器主動發送自身相關信息的方式來實現地面或空中對目標的監視功能。國際民航組織(ICAO)將其確定為未來監視技術發展的主要方向，國際航空界正在積極推進該項技術的應用。與傳統二次雷達系統相比，ADS-B系統能夠提供實時和準確的航空器位置、速度等信息，而且該系統具有建設投資小，維護費用低，使用壽命長等優點。1090ES(1090Extended Squitter，1090擴展電文)是實現ADS-B功能的三種數據鏈之一，其射頻工作于1090MHz。與二次雷達S模式應答信號的格式相同，其一幀信號由一系列的脈沖組成，這些脈沖中包含了飛行器的位置、速度、航向、狀態等重要信息。

隨著航空運輸業的迅猛發展，飛行器數量持續增加，二次雷達、多點定位和1090ES等主要監視手段均使用1090MHz這一頻點。對于繁忙的機場空域或航路，隨著目標數量的增加，1090MHz頻點的同頻干擾問題日益嚴重，同頻干擾會使得信號漏檢并導致航跡跳點，嚴重時目標航跡發生中斷。由于監視技術在空管系統的重要地位，研究1090MHz信號，特別是1090ES信號受干擾的概率及干擾抑制技術，對于ADS-B地面站建設方案設計具有非常重要的指導作用。當1090ES信號交疊概率過大時，應考慮采用多個扇區天線分空域進行信號接收，以降低信號交疊概率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種1090ES信號交疊概率的估計方法，應用于估計1090ES信號被其他射頻工作于1090MHz頻點的信號交疊串擾的概率，為ADS-B地面站建設方案的設計提供依據。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種1090ES信號交疊概率的估計方法，其特征是，包括以下過程：

S1，計算工作在1090MHz頻點上的信號占空比因子；

S2，根據仿真擬合出的平均交疊次數因子與信號占空比因子之間的關系，計算出平均交疊次數因子；

S3，根據平均交疊次數因子，計算平均交疊發生次數；

S4，根據平均交疊發生次數，計算1090ES信號交疊概率。

進一步的，S1中，計算工作在1090MHz頻點上的信號占空比因子公式為：