[发明专利]一种星载立体型ADS-B多波束阵列天线设计方法

权利要求书

1.一种星载立体型ADS-B多波束阵列天线设计方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、确定干扰环境下ADS-B接收机成功检测1条ADS-B信号的概率p_r，进而求得ADS-B监视数据更新间隔T_UI内ADS-B信号成功检测的概率P_T，转入步骤2；

步骤2、根据ADS-B接收机的监视容量/性能、天线波束增益的需求，确定ADS-B天线的波束宽度；根据ADS-B天线的波束宽度与空域覆盖范围，确定天线波束的数量及空域覆盖规划，转入步骤3；

步骤3、根据ADS-B天线波束数量N及空域覆盖规划，设计塔状凸台ADS-B天线构型。

2.根据权利要求1所述的星载立体型ADS-B多波束阵列天线设计方法，其特征在于：步骤1中，确定干扰环境下ADS-B接收机成功检测1条ADS-B信号的概率p_r，进而求得ADS-B监视数据更新间隔T_UI内ADS-B信号成功检测的概率P_T，具体如下：

假设：1)干扰信号数量不确定，彼此相互独立；2)干扰信号到达概率服从泊松分布；

根据同频干扰信号的类型，ADS-B接收机成功检测1条ADS-B信号的概率p_r：

式中，m_A是单位时间内空管雷达发射的A/C模式干扰平均数量；m_s是单位时间内包含1090ES ADS-B的S模式干扰平均数量，i为实际到达的x个干扰信号中A/C模式干扰的数量；x为干扰信号数量；d(x)是存在x个干扰信号条件下ADS-B信号成功解码概率；P(x；m)是单位时间内到达接收机的平均干扰为m的情况下，实际到达x个干扰信号的概率；

假设n₁、n₂和n₃是监视飞机单位时间内分别发送的A/C、S模式和1090ES应答信号的平均数；t₁、t₂和t₃分别是ADS-B信号受到A/C、S模式和1090ES应答信号干扰的时间长度，λ₁、λ₂和λ₃分别是A/C、S模式和1090ES模式干扰应答的到达速率；

当ADS-B接收机监视飞机的总数为k时，有λ₁＝n₁k，λ₂＝n₂k，λ₂＝n₃k，则单位时间内空管雷达发射的A/C模式干扰平均数量m_A，单位时间内包含1090ES ADS-B的S模式干扰平均数量m_s：

m_A＝λ₁t₁

m_s＝λ₂t₂+λ₃t₃

在ADS-B监视数据更新间隔T_UI内，飞机ADS-B信号至少被正确检测一次的概率P_T：

式中，ΔT为ADS-B监视数据报告周期，且单个监视数据更新间隔T_U内包含多个监视数据报告周期ΔT。