[發明專利]一種基于太陽能供電和移動通信傳輸的大規模ADS-B飛行監視系統

有效

• 申請號: 202011458045.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112652195B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 羅喜伶;許乙付;羅亨
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創新研究院
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于太陽能供電和移動通信傳輸的大規模ADS-B飛行監視系統的地面站布站優化方法，所述的大規模ADS-B飛行監視系統包括若干ADS-B地面站和中心服務器，

所述ADS-B地面站配置有移動通信模塊和一個具有太陽能發電模塊的電源系統；

所述ADS-B地面站采用移動通信模塊與中心服務器建立通信連接；ADS-B地面站具有控制反饋端口、實時報文發送端口、歷史報文發送端口，其通過3端口傳輸方與中心服務器進行信息傳輸；

所述中心服務器配置有數據管理模塊，用于設置選擇數據內容；中心服務器配置有地面站管理模塊，用于對地面站故障、異常狀態進行管理；中心服務器配置有布站方案優化與生成模塊，用于對地面站的布站地點進行優化或生成；

其特征在于，所述的地面站布站優化方法包括如下步驟：

中心服務器基于地理數字高程模型，計算地理極高點，并將地理極高添加至候選布站點；計算地理極高點包括如下步驟：

數字高程模型表示區域D上的三維向量有限序列，用函數的形式描述為：

V_ij＝(X_i,Y_j,Z_ij),(i＝1,2,3,...n,j＝i＝1,2,3,...m)

其中X_i，Y_j是平面坐標，Z_ij是(X_i,Y_j)對應的高程；如果某一點的高程比所有臨近點的高程都要大，則表示該點為地理極高點；

設定最小半徑R_vmin，進行競爭與合并，地理極高點必須在以其為圓心，半徑為R_vmin圓形范圍內為最大高程值，用函數的形式表示為：

中心服務器將已設布站點添加至候選布站點；逐一計算候選布站點的ADS-B地面站信號仿真覆蓋范圍；根據信號仿真覆蓋情況從中篩選出合適的候選點，生成一個或多個新設站布站方案；具體為：

1)計算ADS-B地面站最大接收距離D_r；

2)根據指定的視點、最遠接收距離D_r和距地標高度，考慮地形遮擋，計算出在最遠接收距離約束下，該候選布站點向四周瞭望，所能看到的最大范圍作為該候選布站點的可視域計算結果，即該候選布站點信號仿真覆蓋范圍；

3)候選點集合中各點的可視域計算結果即為候選點集合的信號仿真覆蓋范圍；基于候選點集合的可視域計算結果，按照最小盲區原則，篩選候選點，生成新設站布站方案；

針對已設站點，基于已設站點歷史ADS-B報文數據，計算已設站點信號真實覆蓋范圍，對比同一站點的信號仿真覆蓋范圍，對差異超過設定值的站點進行標記，檢查其硬件是否有故障，檢查站點周圍是否存在遮擋；

從成本和效果綜合比較已設站布站方案和新設站布站方案，得到最優化方案。