[發明專利]一種星載立體型ADS-B多波束陣列天線設計方法

在審

• 申請號: 202111574192.3
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114389650A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吳克釗;宋海偉;楊樹樹;侯文棟;馮晨峰;張小衛;黃振炎;劉鋼
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團八五一一研究所
• 主分類號: H04B7/0408
• 分類號: H04B7/0408;H04B7/06;H04B7/08;H01Q1/28;G08G5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種星載立體型ADS-B多波束陣列天線設計方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、確定干擾環境下ADS-B接收機成功檢測1條ADS-B信號的概率p_r，進而求得ADS-B監視數據更新間隔T_UI內ADS-B信號成功檢測的概率P_T，轉入步驟2；

步驟2、根據ADS-B接收機的監視容量/性能、天線波束增益的需求，確定ADS-B天線的波束寬度；根據ADS-B天線的波束寬度與空域覆蓋范圍，確定天線波束的數量及空域覆蓋規劃，轉入步驟3；

步驟3、根據ADS-B天線波束數量N及空域覆蓋規劃，設計塔狀凸臺ADS-B天線構型。

2.根據權利要求1所述的星載立體型ADS-B多波束陣列天線設計方法，其特征在于：步驟1中，確定干擾環境下ADS-B接收機成功檢測1條ADS-B信號的概率p_r，進而求得ADS-B監視數據更新間隔T_UI內ADS-B信號成功檢測的概率P_T，具體如下：

假設：1)干擾信號數量不確定，彼此相互獨立；2)干擾信號到達概率服從泊松分布；

根據同頻干擾信號的類型，ADS-B接收機成功檢測1條ADS-B信號的概率p_r：

式中，m_A是單位時間內空管雷達發射的A/C模式干擾平均數量；m_s是單位時間內包含1090ES ADS-B的S模式干擾平均數量，i為實際到達的x個干擾信號中A/C模式干擾的數量；x為干擾信號數量；d(x)是存在x個干擾信號條件下ADS-B信號成功解碼概率；P(x；m)是單位時間內到達接收機的平均干擾為m的情況下，實際到達x個干擾信號的概率；

假設n₁、n₂和n₃是監視飛機單位時間內分別發送的A/C、S模式和1090ES應答信號的平均數；t₁、t₂和t₃分別是ADS-B信號受到A/C、S模式和1090ES應答信號干擾的時間長度，λ₁、λ₂和λ₃分別是A/C、S模式和1090ES模式干擾應答的到達速率；

當ADS-B接收機監視飛機的總數為k時，有λ₁＝n₁k，λ₂＝n₂k，λ₂＝n₃k，則單位時間內空管雷達發射的A/C模式干擾平均數量m_A，單位時間內包含1090ES ADS-B的S模式干擾平均數量m_s：

m_A＝λ₁t₁

m_s＝λ₂t₂+λ₃t₃

在ADS-B監視數據更新間隔T_UI內，飛機ADS-B信號至少被正確檢測一次的概率P_T：

式中，ΔT為ADS-B監視數據報告周期，且單個監視數據更新間隔T_U內包含多個監視數據報告周期ΔT。