[发明专利]一种基于计算机仿真的1090MHz信号环境评估系统

摘要

本发明提供一种用于1090MHz信号环境评估的计算机仿真系统，首先构建评估区域的场景环境模型，调整飞机的进出场率和飞机进出场的航线可适应未来终端去空域条件下的飞行动态仿真，通过调整场景环境配置参数可适应未来的空域条件；然后，结合目标的发射功率、天线增益与传播损耗，建立信号的接收功率模型，用于判断信号是否能够成功接收并解码；再通过仿真的方法模拟评估区域内空‑空和空‑地通信过程，即信号的发送、传播和接收过程，结合评估区域场景环境配置参数以及飞机节点状态和地面节点状态得到评估区域内的动态1090MHz信号环境，最后根据统计的接收并解码的成功率以及对仿真的1090MHz信号环境的统计得到1090MHz信号环境的评估参数。

主权项

一种用于1090MHz信号环境评估的计算机仿真系统，其特征在于，包括评估区域场景环境配置模块、评估区域1090MHz信号环境仿真模块、评估参数计算模块；评估区域场景环境配置模块包含飞机节点飞行动态仿真模型、飞机节点参数配置模块和地面节点参数配置模块；所述飞行动态仿真模型，用于接收输入的飞机位置坐标、速度和飞行航迹，区域范围、机场坐标位置、降落点坐标、离场点坐标、进出场航路、飞行高度、速度、飞机进场率和飞机离场率来模拟各个时刻区域内所有飞机的位置、高度和飞行航路并输出至1090MHz信号环境仿真模块；所述飞机节点参数配置模块，用于接收输入的1030MHz发射模块参数、1030MHz接收模块参数、1090MHz发射模块参数和1090MHz接收模块参数并输出至1090MHz信号环境仿真模块；所述地面节点参数配置模块，用于接收输入的地面节点1090MHz接收模块参数、1030MHz发射模块参数、地面节点三维位置坐标、天线主瓣宽度和天线扫描周期并输出至1090MHz信号环境仿真模块；评估区域1090MHz信号环境仿真模块包含接收信号功率模型、飞机节点功能实现模块、地面节点功能实现模块和1090MHz信号环境仿真模块；所述接收信号功率模型，用于计算自由空间传播衰减条件下飞机节点和地面节点接收机接收的期望信号功率、干扰信号功率以及信号与干扰加噪声比来判断信号接收解码是否成功，并将判断结果输出至评估参数计算模块；所述飞机节点功能实现模块，用于通过广播广播式自动相关监视ADS‑B消息、应答地面二次监视雷达SSR、询问空中交通预警和防撞系统TCAS来更新飞机节点状态，并输出当前飞机节点状态至1090MHz信号环境仿真模块；所述地面节点功能实现模块，用于通过接收ADS‑B广播消息、接收SSR应答和对飞机节点进行SSR询问来更新地面节点状态，并输出当前地面节点状态至1090MHz信号环境仿真模块；所述1090MHz信号环境仿真模块，用于通过输入的评估区域场景环境配置模块参数、飞机节点状态以及地面节点状态来仿真1090MHz信号环境中飞机节点与地面节点之间的通信过程；评估参数计算模块，用于通过统计信号接收解码率得到监视设备的性能指标，通过观测仿真1090MHz信号环境中飞机节点与地面节点之间的通信过程得到空中交通管理/通讯A/C模式信号FRUIT干扰率、监视S模式信号FRUIT干扰率、A/C模式信号GARBLE干扰率、S模式信号FRUIT干扰率、和信号连续丢失最长时间。