1.一种基于太阳能供电和移动通信传输的大规模ADS‑B飞行监视系统的地面站布站优化方法,所述的大规模ADS‑B飞行监视系统包括若干ADS‑B地面站和中心服务器,所述ADS‑B地面站配置有移动通信模块和一个具有太阳能发电模块的电源系统;
所述ADS‑B地面站采用移动通信模块与中心服务器建立通信连接;ADS‑B地面站具有控制反馈端口、实时报文发送端口、历史报文发送端口,其通过3端口传输方与中心服务器进行信息传输;
所述中心服务器配置有数据管理模块,用于设置选择数据内容;中心服务器配置有地面站管理模块,用于对地面站故障、异常状态进行管理;中心服务器配置有布站方案优化与生成模块,用于对地面站的布站地点进行优化或生成;
其特征在于,所述的地面站布站优化方法包括如下步骤:中心服务器基于地理数字高程模型,计算地理极高点,并将地理极高添加至候选布站点;计算地理极高点包括如下步骤:
数字高程模型表示区域D上的三维向量有限序列,用函数的形式描述为:Vij=(Xi,Yj,Zij),(i=1,2,3,...n,j=i=1,2,3,...m)其中Xi,Yj是平面坐标,Zij是(Xi,Yj)对应的高程;如果某一点的高程比所有临近点的高程都要大,则表示该点为地理极高点;
设定最小半径Rvmin,进行竞争与合并,地理极高点必须在以其为圆心,半径为Rvmin圆形范围内为最大高程值,用函数的形式表示为:中心服务器将已设布站点添加至候选布站点;逐一计算候选布站点的ADS‑B地面站信号仿真覆盖范围;根据信号仿真覆盖情况从中筛选出合适的候选点,生成一个或多个新设站布站方案;具体为:
1)计算ADS‑B地面站最大接收距离Dr;
2)根据指定的视点、最远接收距离Dr和距地标高度,考虑地形遮挡,计算出在最远接收距离约束下,该候选布站点向四周瞭望,所能看到的最大范围作为该候选布站点的可视域计算结果,即该候选布站点信号仿真覆盖范围;
3)候选点集合中各点的可视域计算结果即为候选点集合的信号仿真覆盖范围;基于候选点集合的可视域计算结果,按照最小盲区原则,筛选候选点,生成新设站布站方案;
针对已设站点,基于已设站点历史ADS‑B报文数据,计算已设站点信号真实覆盖范围,对比同一站点的信号仿真覆盖范围,对差异超过设定值的站点进行标记,检查其硬件是否有故障,检查站点周围是否存在遮挡;
从成本和效果综合比较已设站布站方案和新设站布站方案,得到最优化方案。