[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

说明书

本发明公开了一种融合ADS‑B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，包括以下内容：一、基于凹包模型的ADS‑B实测信号覆盖分析；二、基于ADS‑B信号可靠性等级的航段覆盖分析；三、融入地理信息系统的ADS‑B信号多重融合信息覆盖分析；本发明用于民用航空器ADS‑B监视与运行分析及选址建议。本发明信号覆盖分析方法，提高了现有ADS‑B监视范围准确性，解决了ADS‑B基站未来布点选址问题。

技术领域

本发明涉及一种融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，属于民航ADS-B监视及运行安全保障技术领域。

背景技术

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast(简写ADS-B)全称为广播式自动相关监视系统，该系统由飞行器自动播报由卫星定位系统生成的定位信息，还提供速度和飞行意图等信息，地面设备和其他飞行器通过数据链接收此报文，通过高速数据链进行空、天、地一体化协同监视，尤其适合于不宜建设雷达的区域，是未来监视系统的重要组成部分和发展方向。

ADS-B(1090ES)数据链地面站以机载星基导航设备和其他机载设备产生的定位信息为数据源，通过地空通信，接收空中飞机广播的ADS-B信息，通过地面网络分发与信息处理系统完成监视信息的分发，在地面端系统的管制员工作站显示飞行航迹并进行实时跟踪，实现对其覆盖空域内交通状况全面、详细的了解，更好地对飞行提供交通管制服务。地面站除接收飞机广播的报文外，同时也向飞机提供交通信息服务(TIS-B)和飞行情报服务(FIS-B)。

对ADS-B地面站覆盖分析主要针对地面站接收飞机广播报文的能力。目前，针对ADS-B地面站的信号覆盖的相关研究在主要停留在理论层面，难以适用于ADS-B性能监视和ADS-B地面站选址。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种融合ADS-B实测信号和视距传输分析的信号覆盖分析方法，融合基于凹包算法和航段上可靠性等级的ADS-B实测信号覆盖范围分析方法，提升视距传输模型对ADS-B信号覆盖范围结果，从而实现对不同高度层民航飞机ADS-B的信号覆盖范围的分析。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

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，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。

作为本发明的一种优选方案，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。