CN101571393A - 基于地基导航设备的区域导航性能评估装置与方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种基于地基导航设备的区域导航性能评估装置，包括：地基区域导航更新区计算模块，其生成导航台的覆盖模型，并在此基础上计算可供地基导航使用的更新区范围；导航精度分析模块，其根据更新区覆盖范围分析确定区域内的导航精度；结果输出模块，其以一种标准格式将处理好的分析结果输出为正式的报告。还公开了基于地基导航设备的区域导航性能评估方法。该装置及方法在具备地基导航台站基本数据基础上，通过对地基台站的信号覆盖情况和更新区覆盖情况进行计算，通过对特定区域进行覆盖分析，为区域导航航路划设以及导航台站建站规划布局提供了辅助手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种空域安全评估装置及方法，尤其涉及一种基于地基导航设备的区域导航性能评估装置与方法。
背景技术
目前，随着我国航班量的持续增长以及区域导航(Area Navigation，简称RNAV)等新技术在我国的推广使用，区域导航航路的建设速度也在逐步加快，为了合理划设区域导航航路，需要在航路的划设区域内满足国际民航组织规定的导航精度要求，因此，对地基导航精度的评估已经成为区域导航航路划设合理与否的重要依据。
与此同时，在民航领域陆续开展的全国航路网规划以及空域建模等合作项目，也迫切需要对航路安全性能进行评估来作为决策的依据，而我国目前并没有一套完整、成熟的对于RNAV航路及空域进行导航精度评估的装置，因此，建立这样一套基于地基导航设备的区域导航性能评估装置是十分必要的。
基于地基导航设备的区域导航性能评估装置的建立，还可以极大地促进全国导航设施布局优化工作的顺利进行。我国目前导航设施的建设是根据管制(扇)区来进行的，由于隶属于不同的地区，关注的角度也不同，这就造成了我国导航设施的建设出现严重的不平衡问题。而与此同时，针对航路的导航精度评估问题却在很大程度上被忽略了。尤其是随着RNAV等新技术的出现，对于导航精度的要求越来越高，这种矛盾也越来越明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种使目前区域导航航路划设有效、未来导航台站建站布局规划合理的基于地基导航设备的区域导航性能评估装置。
本发明的技术方案是：这种基于地基导航设备的区域导航性能评估装置包括：地基区域导航更新区计算模块，其生成导航台的覆盖模型，并在此基础上计算可供地基导航使用的更新区范围；导航精度分析模块，其根据更新区覆盖范围分析确定区域内的导航精度；结果输出模块，其以一种标准格式将处理好的分析结果输出为正式的报告。
本发明还提供了一种基于地基导航设备的区域导航性能评估方法，该方法包括：(1)对预定义的导航台站进行覆盖区和更新区计算；(2)通过空间查询和空间判断方法对指定的评估区域进行分析比较；(3)对评估结果以标准格式进行输出。
该装置及方法在具备地基导航台站基本数据基础上，通过对地基台站的信号覆盖情况和更新区覆盖情况进行计算，通过对特定区域进行覆盖分析，为区域导航航路划设以及导航台站建站规划布局提供了辅助手段。
附图说明
图1为基于地基导航设备的区域导航性能评估装置的功能模块图；
图2为地基区域导航更新区计算模块的功能模块图；
图3为导航精度分析模块的功能模块图；
图4为结果输出模块的功能模块图；
图5为对预定义的导航台站进行覆盖区计算的流程图；
图6为对预定义的导航台站进行更新区计算的流程图；
图7为对指定的评估区域进行分析比较的流程图；
图8为对评估结果以标准格式进行输出的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为基于地基导航设备的区域导航性能评估装置的功能模块图。这种基于地基导航设备的区域导航性能评估装置包括：地基区域导航更新区计算模块，其生成导航台的覆盖模型，并在此基础上计算可供地基导航使用的更新区范围；导航精度分析模块，其根据更新区覆盖范围分析确定区域内的导航精度；结果输出模块，其以一种标准格式将处理好的分析结果输出为正式的报告。
在实际应用中，上述三个模块均有多种实现方式，本领域的技术人员能够根据本发明的技术方案和现有技术实现上述三个模块和所述基于地基导航设备的区域导航性能评估装置。
图2为地基区域导航更新区计算模块的功能模块图。优选地，所述地基区域导航更新区计算模块包括：地基导航设施信号覆盖区计算单元，其根据地基导航设施的电磁波传输特性计算其信号覆盖范围；地基导航设施更新区计算单元，其结合导航设施的信号覆盖范围和国际民航组织规范计算两个导航设施之间的更新区范围。
图3为导航精度分析模块的功能模块图。优选地，所述导航精度分析模块包括：区域更新区分析单元，其根据更新区的分布情况，分析指定区域内飞机飞行地基区域导航的导航能力；沿航路更新区分析单元，其根据更新区的分布情况，分析沿指定航路方向上飞机飞行地基区域导航的导航能力。
图4为结果输出模块的功能模块图。优选地，所述结果输出模块包括：区域分析报告生成单元，其自动生成区域更新区分析的评估报告；航路分析报告生成单元，其自动生成沿航路更新区分析的评估报告。
在实际应用中，上述对预定义的导航台站进行覆盖区和更新区计算，通过空间查询和空间判断方法对指定的评估区域进行分析比较，并对评估结果以标准格式进行输出均有多种实现方式，本领域的技术人员能够根据本发明的技术方案和现有技术实现上述四个步骤和所述地基导航设备的区域导航性能评估方法。
图5为对预定义的导航台站进行覆盖区计算的流程图。其包括以下步骤：
(1.1.1)选择需要评价的导航台站，并确定导航台覆盖计算的扫描精度、飞行高度层、天线高度和分析规则；
(1.1.2)获取导航台站附近的数字高程模型(Digital ElevationModel，简称DEM)数据；
(1.1.3)根据导航台覆盖计算参数和DEM数据对在导航台周围的最大信号覆盖范围内计算信号被地形的阻挡情况；
(1.1.4)存储并显示计算结果。
图6为对预定义的导航台站进行更新区计算的流程图。其包括以下步骤：
(1.2.1)选择需要评价的两个导航台站，并确定这一对导航台站更新区计算的飞行高度层和分析规则；
(1.2.2)根据两导航台位置计算导航台之间距离，并根据计算参数确定的计算规则确定更新区基本范围；
(1.2.3)利用空间运算方法排除信号盲区，确定最终更新区范围；
(1.2.4)存储并显示计算结果。
图7为通过空间查询和空间判断方法对指定的评估区域进行分析比较的流程图。其包括以下步骤：
(2.1)选择需要评估的区域；
(2.2)对所选择区域进行空间查询，获取该区域内所设计的更新区；
(2.3)按照设置参数将选择区域均分为多个矩形块；
(2.4)利用空间判断算法评估每个矩形块被更新区包围的重数；
(2.5)按照国际民航组织要求，将各矩形块的符合导航性能要求的程度用不同的颜色标示出来，并记录下各更新区的信息；
(2.6)存储并显示计算结果。
图8为对评估结果以标准格式进行输出的流程图。其包括以下步骤：
(3.1)选择需要输出的评估方案；
(3.2)设置评估方案所需图示的图层顺序；
(3.3)提取评估方案数据，计算方案内各种导航性能情况所占比例；
(3.4)将评估方案细则输出到报告模板中。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1、基于地基导航设备的区域导航性能评估装置，其特征在于，该装置包括：
地基区域导航更新区计算模块，其生成导航台的覆盖模型，并在此基础上计算可供地基导航使用的更新区范围；
导航精度分析模块，其根据更新区覆盖范围分析确定区域内的导航精度；
结果输出模块，其以一种标准格式将处理好的分析结果输出为正式的报告。
2、根据权利要求1所述的基于地基导航设备的区域导航性能评估装置，其特征在于，所述地基区域导航更新区计算模块包括：
地基导航设施信号覆盖区计算单元，其根据地基导航设施的电磁波传输特性计算其信号覆盖范围；
地基导航设施更新区计算单元，其结合导航设施的信号覆盖范围和国际民航组织规范计算两个导航设施之间的更新区范围。
3、根据权利要求1所述的基于地基导航设备的区域导航性能评估装置，其特征在于，所述导航精度分析模块包括：
区域更新区分析单元，其根据更新区的分布情况，分析指定区域内飞机飞行地基区域导航的导航能力；
沿航路更新区分析单元，其根据更新区的分布情况，分析沿指定航路方向上飞机飞行地基区域导航的导航能力。
4、根据权利要求1所述的基于地基导航设备的区域导航性能评估装置，其特征在于，所述结果输出模块包括：
区域分析报告生成单元，其自动生成区域更新区分析的评估报告；
航路分析报告生成单元，其自动生成沿航路更新区分析的评估报告。
5、基于地基导航设备的区域导航性能评估方法，其特征在于，该方法包括：
(1)对预定义的导航台站进行覆盖区和更新区计算；
(2)通过空间查询和空间判断方法对指定的评估区域进行分析比较；
(3)对评估结果以标准格式进行输出。
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