(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211170686.X (22)申请日 2022.09.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115270520 A (43)申请公布日 2022.11.01 (73)专利权人 四川九洲空管 科技有限责任公司 地址 621000 四川省绵阳市科创园区九洲 大道255号 (72)发明人 刘阳　张春涛　耿依田　王彦成　 姜山　李波　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 宋辉 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 16/29(2019.01) (56)对比文件 CN 113569446 A,2021.10.2 9 CN 105070105 A,2015.1 1.18 CN 103646569 A,2014.0 3.19 CN 109448365 A,2019.0 3.08 CN 112258899 A,2021.01.2 2 金沙舟.通用航空飞行服 务站系统设计和低 空综合监视仿真研究. 《中国优秀硕士学位 论文 全文数据库 信息科技 辑》 .2012,(第10期), 李少洋.星基AD S-B监视性能仿真研究. 《中 国优秀硕士学位 论文全文数据库 工程科技 Ⅱ 辑》 .2021,(第1期), 审查员 郑晓云 (54)发明名称 一种基于高程网格的低空监视性能仿真分 析方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于高程网格的低空监 视性能仿真分析方法及系统， 方法包括录入和管 理进行仿真部署分析的可用设备类型和设备性 能参数； 在预定监视区域内进行监视设备仿真部 署和监视设备部署管理； 根据不同监视设备的性 能参数， 基于区域内的高程数据和 网格化结果， 分析单设备在覆盖范围内各网格的监视性能， 并 生成记录 数据； 分析所有仿真部署的设备对预定 监视区域内各网格的监视性能， 生成记录数据； 对单设备和区域综合的监视性能进行统计分析。 本发明通过设置不同的监视区域并导入对应区 域的高程数据， 就可以对不同场景和地形环境下 的低空监视设备部署和监视性能进行仿真和分 析， 不必针对不同场景重新 开发。 权利要求书4页 说明书11页 附图9页 CN 115270520 B 2022.12.27 CN 115270520 B 1.一种基于高程网格的低空监视性能仿真 分析方法， 其特 征在于， 包括： 录入和管理进行仿真部署分析的可用设备类型和设备性 能参数， 为监视设备的仿真部 署和监视性能分析提供基础数据； 在预定监视区域内进行监视设备仿真部署和监视设备部署管理； 根据不同监视设备的性能参数， 基于区域内的高程数据和网格化结果， 分析单设备在 覆盖范围内各网格的监视性能， 并生成记录数据； 若监视 设备s对网格g可探测， 且 可探测最 低高度和最高 高度分别为hsmin和hsmax， 则单个监视设备s对网格g的监视性能可记录为： tsg＝{s， g， hsmin， hsmax}； 分析单设备在覆盖范围内各网格的监视性能， 具体包括以下步骤： A2， 采用先估算再向整数步 修正的方式， 计算方位角度步长； B2， 以正北方向为初始， 根据所述方位角度步长和当前转动次数， 计算当前探测方位 值； 当当前转动次数等于总转动次数时， 表示所有方位都完成评估， 当前设备评估结束， 否 则进入步骤C2； C2， 确定当前网格； D2， 根据网格化标准获取当前网格的编码， 并从高程数据中获取当前网格典型高度； E2， 根据当前探测方位通视到当前网格时的可见最低俯角和最大仰角值， 计算理论上 对该网格的可探测最低高度和最高高度； 如果计算得到的可探测最高高度大于 当前网格典 型高度则 设备对该当前网格可见， 进入步骤F2， 否则设备对当前网格及该方位的后续网格 都不可见， 进入步骤H2； F2， 计算监视设备对当前网格可探测最低高度和最高高度， 从而生成单个监视设备监 视性能记录数据； G2， 根据当前网格可视范围， 更新对后续网格的可视俯仰角度范围； H2， 返回步骤C2 获取当前方位的下一个网格作 为当前网格， 重 复步骤D2 ‑G2进行可探测 能力分析， 直到当前 方位所有网格都被分析并生成记录数据； 根据预定监视区域范围和单设备监视性能分析数据， 分析所有仿真部署的设备对预定 监视区域内各网格的监视性能， 生成记录数据； 若所有仿真部署的设备对网格g可探测， 且 可探测的最低高度和最高 高度分别为hmin和hmax， 则区域设备对网格g的监视性能可记录为： tg＝{g， hmin， hmax， {t1sg， t2sg...tnsg}} 其中t1sg， t2sg..tnsg分别表示该网格被第1个、 第2个 …第n个监视设备探测能力覆盖的 高度范围区间集 合， n最大不超过仿真部署的设备 数量； 分析所有仿真部署的设备对预定监视区域内各网格的监视性能， 具体包括以下步骤： A3， 获取当前评估网格； B3， 从单设备监视性能记录数据提取 单设备探测能力数据； C3， 根据单设备探测能力数据， 计算综合当前评估网格可探测的最低高度和最高 高度； D3， 将每个单设备监视性能记录数据转换为高度区间， 得到覆盖一次的候选区间集； E3， 对所有候选区间集求并集， 得到所有区间的并区间集， 作为当前评估网格被所有设 备监视能力覆盖一次以上的高度区间集； F3， 对所有区间构成的集 合两两求交集得到覆盖二次的候选区间集； G3， 以覆盖二次的候选区间集重复步骤E3得到所有当前评估 网格被所有设备监视能力权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115270520 B 2覆盖二次以上 的高度区间集， 同理可依 次计算覆盖三次以上 的高度区间集， 直到候选区间 集为空或到 达所需计算的覆盖次数； H3， 当前评估 网格计算完成后， 将计算结果封装为区域设备监视性能记录数据； 返回步 骤A3计算下一个网格， 直到预定监视区域内所有网格评估完成； 根据单设备和区域监视性能分析记录数据， 对单设备和区域综合的监视性能进行统计 分析。 2.根据权利要求1所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在 于， 所述高程网格具体采用空域资源多级三维网格化方法， 将空域网格细化到第6级， 即网 格经纬度步长为15 ″， 低纬度地区为 450m×450m大小； 采用90米精度的高程数据作为地形数据， 则一个网格包括25个高程数据值， 将监视设 备s部署到该网格时， 采用最高 高度作为部署高度值hs， 即： hs＝max(demi)， i∈[1， 25] demi表示第i个高程数据值； 如此， 一个监视设备s的部署信息采用网格编码g， 标识为： {type， g， hs}； type表示 监视设备类型。 3.根据权利要求2所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在 于， 所述预定监视区域以最小经纬度latmin ， lonmin和最大经纬度latmax， lonmax两个对角点 加高度Hmax进行定义： {(latmin， lonmin)， (latmax， lonmax)， Hmax}。 4.根据权利要求3所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在 于， 所述监视设备仿真部署具体包括以下步骤： A1， 选择设备 型号； B1， 选择要部署的网格， 网格在所述预定监视区域内则有效， 否则重新选择网格； 网格 在所述预定监视区域内即网格中心经纬度lat,l on满足： latmin≤lat≤latmax， lonmin≤lon≤lonmax C1， 生成部署数据并在GIS上 可视化显示； D1， 确认和保存设备部署信息 。 5.根据权利要求4所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在 于， 所述监视设备部署管理具体包括： 已部署的设备能够从当前网格移动到新的网格， 从而改变对应的部署信息； 和/或， 将已部署的设备 型号切换为另一个设备 数据管理中已定义的型号。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在于， 对单设备和区域综合的监视性能进行统计分析， 具体包括： 根据单设备监视性能分析记录数据计算单个设备部署后的监视性能指标； 根据区域设备监视性能分析记录数据计算所有设备部署后的综合 监视性能指标。 7.根据权利要求6所述的一种基于高程网格的低空监视性能仿真分析方法， 其特征在 于， 所述单设备监视性能指标包括有效覆盖区域、 覆盖高度比例、 覆盖高度分布、 单位覆盖 成本；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115270520 B 3