[发明专利]一种ADS-B地面设备接收性能的评估方法

说明书

本发明涉及一种ADS‑B地面设备接收性能的评估方法，先建立数学模型，然后对ADS‑B地面设备记录的数据进行统计分析，通过与数学模型进行对比，评估ADS‑B地面设备的接收性能；建立数学模型，计算ADS‑B地面设备正确接收ADS‑B信号的概率；时间覆盖度分析包括数据提取和窗口法分析，数据提取包括：建立表格索引，计算出每个数据项在报文中的位置；窗口法包括：提取信息前，滤除不合理的点迹，构建点迹时间序列，在时间序列上逐个滑动窗口，计算目标更新的概率。将目标更新概率与数学模型进行对比，评估地面设备接受性能。本发明能够对已安装的ADS‑B地面设备接收性能的下降进行直接实时的监控。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种ADS-B地面设备接收性能的评估方法。

背景技术

根据中国民航ADS-B实施路线图以及《中国民用航空ADS-B实施规划》对ADS-B数据应用的要求，空管ADS-B数据需要接入空管自动化系统以提升系统监视能力。广播式自动相关监视(ADS-B)系统能够实时和准确的提供航空器位置、速度、航班号等状态信息，为管制员提供实时、连续、精确、可靠的航迹信息。在东西部民航广播式自动相关监视(ADS-B)工程中，我公司生产96套全/定向ADS-B地面接收系统已成功部署到中南、西北空管地区。

设备安装前需要完成设备工厂验收、站点天线威力覆盖分析等工作。但是如何针对地面接收设备的实际情况助民航空管局完成对ADS-B技术评估、ADS-B设备布站效果分析、ADS-B站点运行状态监控才是ADS-B运行前的关键。

现有技术的缺点：

(1)工厂验收方法：工厂验收过程中通常使用厂家指定的分离的实验方法对ADS-B地面设备的接收性能进行逐条测试，主要包括：

a、ADS-B地面设备中的射频接收机的带内接收、带外抑制、动态范围。

b、天线的增益、波瓣宽度、驻波比(实验报告)。

c、信号处理板的容量处理能力。

由于测试过程中只能采用特定案例的模拟数据源，这些数据没有考虑或者较少考虑信号的干扰、串扰、空间随机分布等情况。而记录人员的人为因素和测量因素亦会对实验结果产生误差。单一案例对不同模块的逐条测试势必与整体系统实际性能会有一定的差别。

(2)天线威力覆盖分析：设备安装前的天线威力覆盖分析根据实际安装站点的地理特征以及周边建筑条件，结合天线的参数建立数学模型，能够理论上分析地面设备覆盖范围，无法确定地面设备的接收性能。

(3)校飞：设备安装完成后，民航局通过民航校飞飞机对ADS-B地面设备接收性能进行校飞实验，内容包括垂直覆盖、顶盲、定位点相关飞行实验内容。该方法选取了固定一架飞机进行测试，测试的结果只能定量描述ADS-B地面设备对某一架飞机的接收功能，定性的描述ADS-B地面设备针对不同高度航迹覆盖情况。该方法无法准确描述ADS-B地面设备接收性能。

发明内容

针对上述存在的问题，提供了一种ADS-B地面设备接收性能的评估方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种ADS-B地面设备接收性能的评估方法，该方法通过对已安装ADS-B地面设备记录的大量原始数据进行分析，与建立的数学模型进行比对，在真实的环境中评估在当前空域下ADS-B地面设备接受性能。该发明所统计的信号源信息是地面设备覆盖范围空域内空中应答机发射的真实信号，在空间和时间上完全随机分布，更好的验证地面设备接收射频通道、信号处理能力。

该发明记录数据的过程没有人工参与，能够排除因人为肉眼观察、人为记录数据以及操作仪器过程中带来的误差。

评估方法包括建立数学模型和时间覆盖度分析，时间覆盖度分析包括数据提取和窗口法分析；