本發(fā)明涉及民用航空通信領(lǐng)域，具體涉及一種l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、下一代地空寬帶無線通信技術(shù)，作為航空通信領(lǐng)域的革新方向，特別是基于正交頻分復用(ofdm)技術(shù)的方案，已經(jīng)在本領(lǐng)域內(nèi)開展了廣泛的研究。這一技術(shù)的基本原理在于，通過部署在飛行航線或特定空域的地面蜂窩基站，對空發(fā)射的無線電信號構(gòu)建穩(wěn)固的地空通信鏈路，為航空器提供高速率、大寬帶的通信服務(wù)。這一創(chuàng)新不僅支持民航客機艙內(nèi)旅客的語音通話、互聯(lián)網(wǎng)接入等通信需求，更為新一代現(xiàn)代空中交通管理信息服務(wù)鋪平了道路，是實現(xiàn)天空地一體化通信網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一環(huán)。

2、l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)(l-band?digital?aeronautical?communicationsystem,l-dacs)，作為備受矚目的地空數(shù)據(jù)鏈備選系統(tǒng)，旨在滿足未來航空移動通信的嚴苛需求。l-dacs系統(tǒng)包括l-dacs1和l-dacs2；l-dacs1系統(tǒng)基于ofdm的頻分雙工(fdd)技術(shù)，工作于960mhz至1164mhz的航空l波段。l-dacs1系統(tǒng)憑借其卓越的傳輸容量、高效的頻譜利用率以及適應(yīng)航空移動信道的多載波傳輸能力，是未來通信基礎(chǔ)設(shè)施框架中重要的地空寬帶通信數(shù)據(jù)鏈，也是國際民航組織(icao)認證的第一個真正實現(xiàn)通信、導航和監(jiān)視一體化的系統(tǒng)，并且已被列為未來二十年及更長時間內(nèi)航空通信系統(tǒng)的首選方案。

3、然而，l-dacs1系統(tǒng)的導航精度是否能滿足icao的相關(guān)要求，需要通過嚴格的測試和驗證來確認。目前，測試l-dacs1系統(tǒng)導航精度的傳統(tǒng)方法是在預設(shè)飛行路徑上部署地面基站，使用飛機攜帶的機載終端進行實際飛行測試。這種方法存在以下顯著缺點：

4、1、高成本：每次飛行測試都需要耗費大量的資源，包括人力、物力和財力，導致測試成本居高不下。

5、2、低效率：由于測試過程依賴實際飛行，受到天氣、空域可用性和航班調(diào)度等多種因素限制，測試效率低下。

6、3、安全性考量：實際飛行測試可能面臨飛行安全風險，特別是在測試系統(tǒng)尚未完全成熟的情況下。

7、因此，急需一種新的測試方法，來有效減少測試成本，提高測試效率，并保證測試過程中的安全性，同時準確評估l-dacs1系統(tǒng)的導航精度，確保其符合icao的標準要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)中的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有測試方法存在的高成本、低效率、安全隱患及設(shè)備復雜等局限性問題，因此提出了一種l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及計算機程序產(chǎn)品；本發(fā)明可在實驗室環(huán)境下完成導航精度測試，耗時短且實用性強，可為后續(xù)設(shè)備的研制提供研究基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐，從而降低設(shè)備的研制成本和周期，推動具有自主產(chǎn)權(quán)、可靠性高的國產(chǎn)化l-dacs1系統(tǒng)研發(fā)進程。

2、本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案來實現(xiàn)目的：

3、一種l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法，所述方法包括如下步驟：

4、s1、基于信道模擬器，搭建l-dacs1機載終端的導航精度測試環(huán)境；

5、s2、預設(shè)虛擬航空器的飛行軌跡數(shù)據(jù)并輸入至信道模擬器；

6、s3、預設(shè)多個地面位置數(shù)據(jù)并輸入至信道模擬器，同時在信道模擬器中設(shè)置信號傳播參數(shù)；

7、s4、針對每個地面位置數(shù)據(jù)，結(jié)合虛擬航空器當前時刻的飛行軌跡數(shù)據(jù)與地空信號傳播參數(shù)，通過信道模擬器向l-dacs1機載終端發(fā)射導航信息；

8、s5、l-dacs1機載終端接收導航信息，進行導航計算后輸出導航定位數(shù)據(jù)；

9、s6、將l-dacs1機載終端輸出的導航定位數(shù)據(jù)與信道模擬器中預設(shè)的飛行軌跡數(shù)據(jù)進行比對，確定導航誤差；通過導航誤差評估l-dacs1機載終端的導航精度。

10、具體的，步驟s1中，導航精度測試環(huán)境由信道模擬器、被測試的l-dacs1機載終端、以及多個l-dacs1地面基站構(gòu)成；每個l-dacs1地面基站均配屬有用于仿真模擬的計算機，用于預設(shè)地面位置數(shù)據(jù)并向信道模擬器發(fā)射該數(shù)據(jù)；l-dacs1機載終端用于在仿真模擬條件下接收經(jīng)過信道模擬器處理后產(chǎn)生的導航信息，進行導航計算；信道模擬器用于通過設(shè)置信號傳播參數(shù)的方式模擬地空傳播的真實環(huán)境，并將處理后產(chǎn)生的導航信息發(fā)射至l-dacs1機載終端。

11、具體的，步驟s2中，信道模擬器配屬有用于仿真模擬的計算機，通過計算機軟件預設(shè)并生成虛擬航空器的飛行軌跡數(shù)據(jù)后，輸入至信道模擬器中；預設(shè)的飛行軌跡數(shù)據(jù)包括位置信息、速度信息、方向與姿態(tài)信息、時間信息。

12、優(yōu)選的，步驟s3中，預設(shè)總計4個地面位置數(shù)據(jù)，對應(yīng)于4個不同的l-dacs1地面基站；為每個l-dacs1地面基站預設(shè)自身的地理坐標并配置該地理坐標對應(yīng)的基站天線方向，預設(shè)并配置完成后，將相關(guān)數(shù)據(jù)導入至信道模擬器中。

13、具體的，信道模擬器的型號采用spirent?vertex；在向該型號的信道模擬器導入預設(shè)的4個地面位置數(shù)據(jù)時，啟用3d?geometric?channel?model?setting功能，依次導入每個l-dacs1地面基站的地理坐標與基站天線方向；在信號傳播參數(shù)的設(shè)置完成后，將該型號的信道模擬器的信道模式設(shè)定為siso，并勾選交互頁面呈現(xiàn)的a→b、b→a選項，開啟信道雙向通信功能。

14、具體的，步驟s3中，依據(jù)測試所需的地空信號傳播環(huán)境要求，設(shè)置的信號傳播參數(shù)的類別包括路徑損耗、多徑效應(yīng)和多普勒頻移。

15、優(yōu)選的，步驟s4中，在向l-dacs1機載終端發(fā)射導航信息前，通過信道模擬器配屬的用于仿真模擬的計算機，同步調(diào)整發(fā)射信號的載波功率與頻率，使其與多個l-dacs1地面基站發(fā)射地面位置數(shù)據(jù)的輸出信號相一致。

16、本發(fā)明同時提供一種計算機裝置設(shè)備系統(tǒng)，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)前述的l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法的步驟。

17、本發(fā)明同時提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法的步驟。

18、本發(fā)明同時提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的l波段數(shù)字航空通信系統(tǒng)的導航精度測試方法的步驟。

19、綜上所述，由于采用了本技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下：

20、本發(fā)明通過利用信道模擬器，能夠精確模擬真實世界中的地空數(shù)據(jù)傳播環(huán)境。僅需通過調(diào)整信道模擬器的參數(shù)，即可快速切換至不同的傳播條件，從而實現(xiàn)對l-dacs1機載終端在復雜環(huán)境下的導航性能進行全面而準確的評估。這種方法極大地提高了測試的靈活性和效率，避免了傳統(tǒng)飛行測試中因環(huán)境因素導致的延誤。

21、傳統(tǒng)測試方法通常需要航空器進行實際飛行，每次測試成本可高達數(shù)十萬元。相比之下，本發(fā)明能夠在實驗室環(huán)境中完成測試，僅需使用標準的計算機和配套電子儀器，這些設(shè)備在市場上已有成熟的產(chǎn)品可供選擇。因此，本發(fā)明能夠顯著減少人力、物力和財力的投入，大幅降低測試整體成本。

22、本發(fā)明基于飛行軌跡建模和信道參數(shù)設(shè)置的成熟理論，確保了測試方法的有效性和可靠性。在實驗室條件下，通過生成并導入特定的飛行軌跡和基站坐標，可以精確再現(xiàn)航空器與l-dacs1地面基站之間的相對位置關(guān)系，使得測試結(jié)果更加貼近實際情況，提高了測試的準確度和真實性。

23、通過本發(fā)明的高效測試方法，研發(fā)團隊能夠快速獲取大量有效的測試數(shù)據(jù)，為后續(xù)設(shè)備的優(yōu)化與迭代提供有力支持。這不僅縮短了相關(guān)設(shè)備的研發(fā)周期，也加快了從原型到商用化的轉(zhuǎn)化速度，有助于l-dacs1系統(tǒng)在航空通信領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。