專利名稱：監(jiān)視覆蓋分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空管理領(lǐng)域，具體而言，涉及監(jiān)視覆蓋分析方法。
背景技術(shù)：
在全球民航空中運(yùn)行安全管理中，監(jiān)視的作用非常重要，是全球民航空管系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，監(jiān)視覆蓋分析更是航空監(jiān)視覆蓋網(wǎng)絡(luò)管理和科學(xué)規(guī)劃的有效技術(shù)手段。監(jiān)視覆蓋分析主要基于監(jiān)視設(shè)備類型(一次雷達(dá)，二次雷達(dá)，廣播式自動(dòng)監(jiān)視ADS-B，多點(diǎn)定位MLAT)及設(shè)備參數(shù)，結(jié)合地形數(shù)據(jù)計(jì)算監(jiān)視設(shè)備在某空間位置上監(jiān)視覆蓋區(qū)域。隨著監(jiān)視設(shè)備類型擴(kuò)展和性能的提升，傳統(tǒng)的分析方法考慮因素少，算法簡單，導(dǎo)致計(jì)算精度和效率都不能滿足實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供監(jiān)視覆蓋分析方法，以解決上述的問題。在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種監(jiān)視覆蓋分析方法，包括:輸入待覆蓋分析的監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括:設(shè)備類型、設(shè)備所在經(jīng)度、設(shè)備所在緯度、標(biāo)準(zhǔn)高程、安裝高度、設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角、設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同仰角的天線增益值；根據(jù)所述設(shè)備類型確定所述監(jiān)視設(shè)備的設(shè)備參數(shù)模型、設(shè)備增益模型；根據(jù)所述數(shù)據(jù)分別為所述設(shè)備參數(shù)模型、設(shè)備增益模型進(jìn)行初始化；

根據(jù)設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角和設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同天線仰角的增益值組建設(shè)備作用距離模型；若設(shè)備安裝仰角devAngle不為0，對所述設(shè)備作用距離模型進(jìn)行調(diào)整得到設(shè)備作用距離修正模型；若設(shè)備安裝仰角為0，則，所述設(shè)備作用距離修正模型為所述設(shè)備作用距離模型；對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對處理后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行加載，得到不同方向上的地形斷面圖；將所述設(shè)備作用距離修正模型與所述設(shè)備作用距離修正模型所在方向上的所述地形斷面圖相交得到所述監(jiān)視設(shè)備在不同高度層相應(yīng)的水平覆蓋圖。優(yōu)選的，所述設(shè)備參數(shù)模型包括:一次雷達(dá)參數(shù)模型、二次雷達(dá)參數(shù)模型、ADS-B參數(shù)模型、MLAT參數(shù)模型。優(yōu)選的，所述設(shè)備增益模型包含設(shè)備天線仰角和不同仰角上天線增益的變化值。優(yōu)選的，根據(jù)設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角和設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同天線仰角的增益值組建設(shè)備作用距離模型包括:根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于，包括: 輸入待覆蓋分析的監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括:設(shè)備類型、設(shè)備所在經(jīng)度、設(shè)備所在緯度、標(biāo)準(zhǔn)高程、安裝高度、設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角、設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同仰角的天線增益值； 根據(jù)所述設(shè)備類型確定所述監(jiān)視設(shè)備的設(shè)備參數(shù)模型、設(shè)備增益模型； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)分別為所述設(shè)備參數(shù)模型、設(shè)備增益模型進(jìn)行初始化； 根據(jù)設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角和設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同天線仰角的增益值組建設(shè)備作用距離模型； 若設(shè)備安裝仰角devAngle不為O，對所述設(shè)備作用距離模型進(jìn)行調(diào)整得到設(shè)備作用距離修正模型；若設(shè)備安裝仰角為O，則，所述設(shè)備作用距離修正模型為所述設(shè)備作用距離模型； 對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對處理后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行加載，得到不同方向上的地形斷面圖； 將所述設(shè)備作用距離修正模型與所述設(shè)備作用距離修正模型所在方向上的所述地形斷面圖相交得到 所述監(jiān)視設(shè)備在不同高度層相應(yīng)的水平覆蓋圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述設(shè)備參數(shù)模型包括:一次雷達(dá)參數(shù)模型、二次雷達(dá)參數(shù)模型、ADS-B參數(shù)模型、MLAT參數(shù)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述設(shè)備增益模型包含設(shè)備天線仰角和不同仰角上天線增益的變化值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 根據(jù)設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角和設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同天線仰角的增益值組建設(shè)備作用距離模型包括: 根據(jù)公式Re = R1^ix -J(GeZGo)計(jì)算增益值為Ge下響應(yīng)的作用距離Re，所述Ge為天線仰角為ai的增益值，Go為設(shè)備增益值； 計(jì)算Re在仰角ai方向上的水平分量值X、垂直分量值Y ； 若設(shè)備高度z>0，且Y>0，根據(jù)公式d=4.12 (λ/μ+-VaT )，所述d為設(shè)備最大直視距離，hi為天線高度；h2為飛行目標(biāo)的飛行高度； 若d < Re，將所述d賦值于所述X ； 將作用距離值以坐標(biāo)點(diǎn)(X，Y)的形式保存到設(shè)備作用距離模型的坐標(biāo)數(shù)組中； 按上述方式求得在BAngle-EAngle的仰角范圍,仰角變化總步長為step,從BAngle開始，以單步步長為1，第i步仰角為ai下所有仰角對應(yīng)的X、Y，并將得到的所有對應(yīng)的X和Y以坐標(biāo)點(diǎn)(X，Y)的形式保存到設(shè)備作用距離模型的坐標(biāo)組中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 若設(shè)備安裝仰角devAngle不為0，對所述設(shè)備作用距離模型進(jìn)行調(diào)整得到設(shè)備作用距離修正模型包括: 當(dāng)監(jiān)視設(shè)備安裝仰角devAngle不為O時(shí)，將所述設(shè)備作用距離模型的坐標(biāo)組以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)，以X軸為旋轉(zhuǎn)軸，將所有坐標(biāo)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)devAngle后得到坐標(biāo)組作為設(shè)備作用距離修正模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括:從地形數(shù)據(jù)中提取等高線信息，并將所述等高線信息存入二進(jìn)制文件內(nèi)；將存放成二進(jìn)制文件的所述地形數(shù)據(jù)按照地形比例尺進(jìn)行分幅計(jì)算并將分幅后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)； 所述等聞線/[目息包括:等聞線聞程值，等聞線編號，等聞線點(diǎn)總數(shù)，坐標(biāo)點(diǎn)集[X1, Y1, X2,12,..., Xn, yn],所述Xn和所述yn為計(jì)算時(shí)經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的投影坐標(biāo)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述對處理后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行加載包括: 以預(yù)設(shè)的設(shè)備有效作用范圍對處理后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次過濾； 以等高線高程過濾對第一次過濾后的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行第二次過濾； 以第二次過濾后的地形數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)點(diǎn)與設(shè)備直角坐標(biāo)的直線距離iDist和預(yù)設(shè)有效范圍值進(jìn)行比較，進(jìn)行第三次過濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述第一次過濾為: 以設(shè)備經(jīng)緯度坐標(biāo)為 中心，計(jì)算出以設(shè)備有效作用范圍W為作用距離的矩形的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，并所述分幅的計(jì)算方法，計(jì)算出該矩形范圍內(nèi)所有的地圖分幅號，將所述地圖分幅號對應(yīng)的地形數(shù)據(jù)定義為第一次過濾后的地形數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 所述第二次過濾包括: 設(shè)置等高線高程過濾條件filterH，所述等高線高程過濾條件filterH為:當(dāng)設(shè)備高度Z小于200時(shí)，filter=設(shè)備高度；當(dāng)設(shè)備高度Z大于或等于200時(shí)，filterH=設(shè)備高度-200 ； 根據(jù)所述等高線高程過濾條件filterH對所述二進(jìn)制文件中存儲(chǔ)的第一次過濾后的地形數(shù)據(jù)的等高線高程值H，如果H〈filterH，則讀取下一條等高線；否則，執(zhí)行所述第三次過濾； 和/或， 所述第三次過濾包括:選取iDist〈W的等高線； 和/或， 計(jì)算第三次過濾得到的地形數(shù)據(jù)，將計(jì)算值保存到結(jié)構(gòu)LineInfo,將所述結(jié)構(gòu)LineInfo存入等高線集合中，對所述等高線集合建立四叉樹空間索引；所述計(jì)算值包括等高線編號、最小方位角ul,最大方位角u2,線坐標(biāo)數(shù)組coords。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)視覆蓋分析方法，其特征在于， 在將所述設(shè)備作用距離修正模型與所述設(shè)備作用距離修正模型所在方向上的所述地形斷面圖相交得到所述監(jiān)視設(shè)備在不同高度層相應(yīng)的水平覆蓋圖中，從0° 360°逐度計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明涉及航空管理領(lǐng)域，具體而言，涉及監(jiān)視覆蓋分析方法，包括輸入監(jiān)視設(shè)備的數(shù)據(jù)；根據(jù)設(shè)備類型確定設(shè)備參數(shù)模型、設(shè)備增益模型；初始化設(shè)備參數(shù)模型、初始化設(shè)備增益模型；根據(jù)設(shè)備安裝仰角、設(shè)備最大仰角、設(shè)備最小仰角和設(shè)備在不同天線仰角下的作用距離、不同天線仰角的增益值組建設(shè)備作用距離模型；根據(jù)需要對設(shè)備作用距離模型進(jìn)行調(diào)整得到設(shè)備作用距離修正模型；對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加載，得到不同方向上的地形斷面圖；將設(shè)備作用距離修正模型與設(shè)備作用距離修正模型所在方向上的地形斷面圖相交得到監(jiān)視設(shè)備在不同高度層相應(yīng)的水平覆蓋圖。本發(fā)明能夠靈活適應(yīng)設(shè)備的更換。
文檔編號G01S7/40GK103226195SQ20131016560
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者祝亮, 李銳, 薛康, 侯昌波, 李建 申請人:成都民航空管科技發(fā)展有限公司