[发明专利]一种融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法

权利要求书

1.一种融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，采集航空器ADS-B实测信号，得到民航划分的不同飞行高度层下，给定飞行高度层的ADS-B实测信号，利用凹包生成算法，得到该飞行高度层的ADS-B实测信号覆盖结果；ADS-B实测信号包括ADS-B航迹点；

步骤2，将给定飞行高度层对应的航路进行分段，得到多个航段，根据距离误差阈值和角度误差阈值将给定飞行高度层的ADS-B实测信号匹配到对应的航段；统计匹配到各个航段上的航空器出现的漏点率，根据漏点率计算航段的平均漏点率，根据平均漏点率所在范围，判断航段的可靠性等级，得到不同可靠性等级的航段在航路上的覆盖结果；

步骤3，基于地理信息系统，得到给定飞行高度层地理信息系统经纬度网格上ADS-B实测信号视距传输的理论覆盖结果；将上述三种结果进行叠加，得到多重覆盖结果。

2.根据权利要求1所述融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，所述步骤1具体过程为：

步骤A1，根据民航划分的飞行高度层，将采集的航空器ADS-B实测信号按飞行高度层进行归类，得到给定飞行高度层的ADS-B实测信号；

步骤A2，基于经纬度坐标，采用兰勃特投影方法将给定飞行高度层对应的ADS-B航迹点投影到兰勃特地图平面，得到该飞行高度层对应的投影点集；

步骤A3，根据投影点集构成兰勃特平面直角坐标系，利用凹包生成算法，依据给定飞行高度层对应的投影点集计算得到给定飞行高度层下ADS-B实测信号覆盖结果。

3.根据权利要求2所述融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，所述步骤A3具体过程为：

Step1，以ADS-B地面站为坐标原点，地理信息上过原点的经线作为y轴，过原点的纬线的切线作为x轴，构造兰勃特平面直角坐标系；

Step2，将兰勃特平面直角坐标系分为N个扇区，每个扇区的夹角为2π/N，由x轴开始逆时针方向分别为每个扇区编号：扇区1，扇区2，…，扇区N；

Step3，计算坐标系上各航迹点与x轴的夹角，并根据夹角的大小判断各航迹点所在的扇区；

Step4，在每个扇区中找出距离坐标原点最远的航迹点，将扇区1至扇区N中距离坐标原点最远的航迹点依次连接起来，再将扇区1和扇区N中距离坐标原点最远的航迹点分别与坐标原点连接，构成的凹多边形即为所有航迹点的凹包 。

4.根据权利要求1所述融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，步骤2所述根据距离误差阈值和角度误差阈值将给定飞行高度层的ADS-B实测信号匹配到对应的航段具体过程为：

设定航段两端的坐标分别为A(x_a,y_a)、B(x_b,y_b)，某航空器ADS-B实测信号输出位置为P_i(x_i,y_i)，则ADS-B实测信号到航段的距离为：

航段的方向θ为：

设ADS-B实测信号的航迹角为则ADS-B实测信号与航段的夹角为：

当ADS-B实测信号到航段的距离d_i≤δ，且ADS-B实测信号与航段的夹角Δθ_i≤α时，认为该ADS-B实测信号匹配到该航段，否则不能匹配到该航段，其中，δ、α分别为距离误差阈值、角度误差阈值。

5.根据权利要求1所述融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，所述步骤2统计匹配到各个航段上的航空器出现的漏点率，根据漏点率计算航段的平均漏点率具体过程为：

航段的平均漏点率ρ为：

其中，M为匹配到该航段上的所有航空器的个数，n_m、ρ_m分别为匹配到该航段上的第m个航空器ADS-B实测信号航迹点数、漏点率。

6.根据权利要求1所述融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，其特征在于，步骤3所述基于地理信息系统，得到给定飞行高度层地理信息系统经纬度网格上ADS-B实测信号视距传输的理论覆盖结果具体过程为：

以ADS-B地面站为视点，即理论覆盖结果的中心，采用Xdraw算法从中心开始从内向外逐层扩散，判定经纬度网格上所有格网点的可视性，直至扩散半径达到ADS-B地面站可视的最大理论范围时，停止扩散，此时生成的包含视点在内的封闭区域即为ADS-B实测信号视距传输的理论覆盖结果。