专利名称：监视覆盖分析方法
技术领域：
本发明涉及航空管理领域，具体而言，涉及监视覆盖分析方法。
背景技术：
在全球民航空中运行安全管理中，监视的作用非常重要，是全球民航空管系统中不可或缺的组成部分，监视覆盖分析更是航空监视覆盖网络管理和科学规划的有效技术手段。监视覆盖分析主要基于监视设备类型(一次雷达，二次雷达，广播式自动监视ADS-B，多点定位MLAT)及设备参数，结合地形数据计算监视设备在某空间位置上监视覆盖区域。随着监视设备类型扩展和性能的提升，传统的分析方法考虑因素少，算法简单，导致计算精度和效率都不能满足实际应用。
发明内容
本发明的目的在于提供监视覆盖分析方法，以解决上述的问题。在本发明的实施例中提供了一种监视覆盖分析方法，包括:输入待覆盖分析的监视设备的数据，所述数据包括:设备类型、设备所在经度、设备所在纬度、标准高程、安装高度、设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角、设备在不同天线仰角下的作用距离、不同仰角的天线增益值；根据所述设备类型确定所述监视设备的设备参数模型、设备增益模型；根据所述数据分别为所述设备参数模型、设备增益模型进行初始化；
根据设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角和设备在不同天线仰角下的作用距离、不同天线仰角的增益值组建设备作用距离模型；若设备安装仰角devAngle不为0，对所述设备作用距离模型进行调整得到设备作用距离修正模型；若设备安装仰角为0，则，所述设备作用距离修正模型为所述设备作用距离模型；对地形数据进行处理，对处理后的地形数据进行加载，得到不同方向上的地形断面图；将所述设备作用距离修正模型与所述设备作用距离修正模型所在方向上的所述地形断面图相交得到所述监视设备在不同高度层相应的水平覆盖图。优选的，所述设备参数模型包括:一次雷达参数模型、二次雷达参数模型、ADS-B参数模型、MLAT参数模型。优选的，所述设备增益模型包含设备天线仰角和不同仰角上天线增益的变化值。优选的，根据设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角和设备在不同天线仰角下的作用距离、不同天线仰角的增益值组建设备作用距离模型包括:根据公式
权利要求
1.一种监视覆盖分析方法，其特征在于，包括: 输入待覆盖分析的监视设备的数据，所述数据包括:设备类型、设备所在经度、设备所在纬度、标准高程、安装高度、设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角、设备在不同天线仰角下的作用距离、不同仰角的天线增益值； 根据所述设备类型确定所述监视设备的设备参数模型、设备增益模型； 根据所述数据分别为所述设备参数模型、设备增益模型进行初始化； 根据设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角和设备在不同天线仰角下的作用距离、不同天线仰角的增益值组建设备作用距离模型； 若设备安装仰角devAngle不为O，对所述设备作用距离模型进行调整得到设备作用距离修正模型；若设备安装仰角为O，则，所述设备作用距离修正模型为所述设备作用距离模型； 对地形数据进行处理，对处理后的地形数据进行加载，得到不同方向上的地形断面图； 将所述设备作用距离修正模型与所述设备作用距离修正模型所在方向上的所述地形断面图相交得到 所述监视设备在不同高度层相应的水平覆盖图。
2.根据权利要求1所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述设备参数模型包括:一次雷达参数模型、二次雷达参数模型、ADS-B参数模型、MLAT参数模型。
3.根据权利要求1所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述设备增益模型包含设备天线仰角和不同仰角上天线增益的变化值。
4.根据权利要求1所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 根据设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角和设备在不同天线仰角下的作用距离、不同天线仰角的增益值组建设备作用距离模型包括: 根据公式Re = R1^ix -J(GeZGo)计算增益值为Ge下响应的作用距离Re，所述Ge为天线仰角为ai的增益值，Go为设备增益值； 计算Re在仰角ai方向上的水平分量值X、垂直分量值Y ； 若设备高度z>0，且Y>0，根据公式d=4.12 (λ/μ+-VaT )，所述d为设备最大直视距离，hi为天线高度；h2为飞行目标的飞行高度； 若d < Re，将所述d赋值于所述X ； 将作用距离值以坐标点(X，Y)的形式保存到设备作用距离模型的坐标数组中； 按上述方式求得在BAngle-EAngle的仰角范围,仰角变化总步长为step,从BAngle开始，以单步步长为1，第i步仰角为ai下所有仰角对应的X、Y，并将得到的所有对应的X和Y以坐标点(X，Y)的形式保存到设备作用距离模型的坐标组中。
5.根据权利要求4所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 若设备安装仰角devAngle不为0，对所述设备作用距离模型进行调整得到设备作用距离修正模型包括: 当监视设备安装仰角devAngle不为O时，将所述设备作用距离模型的坐标组以坐标原点为起点，以X轴为旋转轴，将所有坐标逆时针方向旋转devAngle后得到坐标组作为设备作用距离修正模型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述对地形数据进行处理包括:从地形数据中提取等高线信息，并将所述等高线信息存入二进制文件内；将存放成二进制文件的所述地形数据按照地形比例尺进行分幅计算并将分幅后的地形数据进行存储； 所述等闻线/[目息包括:等闻线闻程值，等闻线编号，等闻线点总数，坐标点集[X1, Y1, X2,12,..., Xn, yn],所述Xn和所述yn为计算时经纬度坐标转换的投影坐标值。
7.根据权利要求6所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述对处理后的地形数据进行加载包括: 以预设的设备有效作用范围对处理后的地形数据进行第一次过滤； 以等高线高程过滤对第一次过滤后的地形数据进行第二次过滤； 以第二次过滤后的地形数据中的坐标点与设备直角坐标的直线距离iDist和预设有效范围值进行比较，进行第三次过滤。
8.根据权利要求7所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述第一次过滤为: 以设备经纬度坐标为 中心，计算出以设备有效作用范围W为作用距离的矩形的四个顶点坐标，并所述分幅的计算方法，计算出该矩形范围内所有的地图分幅号，将所述地图分幅号对应的地形数据定义为第一次过滤后的地形数据。
9.根据权利要求7所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 所述第二次过滤包括: 设置等高线高程过滤条件filterH，所述等高线高程过滤条件filterH为:当设备高度Z小于200时，filter=设备高度；当设备高度Z大于或等于200时，filterH=设备高度-200 ； 根据所述等高线高程过滤条件filterH对所述二进制文件中存储的第一次过滤后的地形数据的等高线高程值H，如果H〈filterH，则读取下一条等高线；否则，执行所述第三次过滤； 和/或， 所述第三次过滤包括:选取iDist〈W的等高线； 和/或， 计算第三次过滤得到的地形数据，将计算值保存到结构LineInfo,将所述结构LineInfo存入等高线集合中，对所述等高线集合建立四叉树空间索引；所述计算值包括等高线编号、最小方位角ul,最大方位角u2,线坐标数组coords。
10.根据权利要求7所述的监视覆盖分析方法，其特征在于， 在将所述设备作用距离修正模型与所述设备作用距离修正模型所在方向上的所述地形断面图相交得到所述监视设备在不同高度层相应的水平覆盖图中，从0° 360°逐度计算。
全文摘要
本发明涉及航空管理领域，具体而言，涉及监视覆盖分析方法，包括输入监视设备的数据；根据设备类型确定设备参数模型、设备增益模型；初始化设备参数模型、初始化设备增益模型；根据设备安装仰角、设备最大仰角、设备最小仰角和设备在不同天线仰角下的作用距离、不同天线仰角的增益值组建设备作用距离模型；根据需要对设备作用距离模型进行调整得到设备作用距离修正模型；对地形数据进行处理和加载，得到不同方向上的地形断面图；将设备作用距离修正模型与设备作用距离修正模型所在方向上的地形断面图相交得到监视设备在不同高度层相应的水平覆盖图。本发明能够灵活适应设备的更换。
文档编号G01S7/40GK103226195SQ20131016560
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者祝亮, 李锐, 薛康, 侯昌波, 李建 申请人:成都民航空管科技发展有限公司
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