一种视距通信下的无线电磁覆盖区计算方法技术

本发明专利技术提供了一种视距通信下的无线电磁覆盖区计算方法，根据中心点经纬度、高度和最大无遮挡通信距离，配合地形高度数据解算不同海拔高度下视距通信射频覆盖区域，能够满足实验室及实际应用过程中电台发射电磁覆盖区域的计算需求，并能根据电磁覆盖区域的计算显示结果，快速高效的辅助用户定位排查是否为空间遮挡问题所导致的通信中断。本发明专利技术能够有效直观的辅助分析实际视距通信中断的原因是否为空间遮挡所致，为排除空间遮挡提供了一种便捷有效的技术手段，使得视距通信过程中的空间遮挡问题从以往的只能从主观定性分析变到有数据分析结果支撑的定量分析。

A calculation method of radio electromagnetic coverage area in Los communication

【技术实现步骤摘要】
一种视距通信下的无线电磁覆盖区计算方法
本专利技术属于无线电台通信传输
，涉及无线组网、信息传输、抗干扰、坐标系变换、视距通信保障等多种技术。
技术介绍
在数据电台组网进行视距通信的过程中，由于电台自身使用条件限制，加上外界复杂的工作环境等因素的共同影响，往往会有很多种原因可能造成电台之间无法通信，其原因诸如发射电台功放故障，接收电台接收通道故障，再比如在TDMA通信系统中，收、发电台时间不同步，或者是有两台电台同时向另一台电台发送消息造成多径干扰等等，以上这些其实都属于故障原因的范畴，在故障原因之外，还有一种可能的原因，同时也是最为常见的，那便是空间的遮挡。由于数据电台的发射功率有限，再加上空间地理环境高低起伏的遮挡，造成在其发射电磁覆盖区域内接收电台与发射电台之间真实的连通关系错综复杂。因此，在电台视距通信中断的原因分析中，首先需要排除的就是空间遮挡，然而由于缺乏有效的技术手段，这个原因往往被人们所忽视。目前根据现有技术，并没有发现一种对视距通信中空间遮挡问题行之有效的检测手段，大多空间遮挡问题都是依据工程经验主观定性的去分析。...

【技术保护点】
1.一种视距通信下的无线电磁覆盖区计算方法，其特征在于包括下述步骤：/n[步骤1]空间任意经纬度到地心直角坐标系之间的转换；/n建立地心三维直角坐标系，O点为地球圆心，X轴由地球圆心指向本初子午线与赤道的交点，Y轴由地球圆心指向东经90度线与赤道交点，Z轴由地球圆心指向北极点；空间中任意一点M的经纬高为(LongM,LatM,HeiM),M点在地心直角坐标系中的坐标位置为(x

【技术特征摘要】
1.一种视距通信下的无线电磁覆盖区计算方法，其特征在于包括下述步骤：
[步骤1]空间任意经纬度到地心直角坐标系之间的转换；
建立地心三维直角坐标系，O点为地球圆心，X轴由地球圆心指向本初子午线与赤道的交点，Y轴由地球圆心指向东经90度线与赤道交点，Z轴由地球圆心指向北极点；空间中任意一点M的经纬高为(LongM,LatM,HeiM),M点在地心直角坐标系中的坐标位置为(xM,yM,zM)，则经纬度与空间直角坐标系下的坐标关系如式(1)-(3)所示：
xM＝(R+HeiM)cos(LatM)cos(LongM)(1)
yM＝(R+HeiM)cos(LatM)sin(LongM)(2)
zM＝(R+HeiM)sin(LatM)(3)
其中，R表示地球半径，HeiM为海拔高度，单位为Km；
[步骤2]已知经纬度位置下海拔高度的获取；
利用程序加载SRTM3高度数据库，SRTM3高度数据库包括多个数据文件，每个文件用经纬度信息进行命名，其覆盖范围在平面地图上是一个矩形，矩形的横向和纵向分别为经度、纬度的1度差范围，基点是该矩形的左下角点，SRTM3高度数据采用3秒角进行采样，即每个高度文件在横向和纵向均有1201个采样点，每个采样点用两字节表示高度信息，前两个字节为矩形区域左上角点的高度信息，然后按横向进行遍历，再到下一个纬度下沿横向进行遍历，以此类推；
空间平面方程如式(4)所示：
Ax+By+Cz+D＝0(4)
其中，A、B、C、D均为空间平面方程的系数；
将离待求点最近的三个采样点的经纬度、海拔高度信息带入式(1)-(3)，可得三个采样点的三维坐标信息，再将这三个三维坐标带入式(4)中，可解得三个采样点组成的空间平面方程，待求点即满足该方程，将待求点经纬度信息带入式(1)-(3)得到其三维坐标与海拔高度对应关系，然后再将对应关系带入式(4)中，即可解得待求点的海拔高度信息；
[步骤3]覆盖区目标点遍历计算策略；
首先以发射点的方位角步进进行遍历，在同一个方向上，再以目标点和发射点与地球圆心夹角步进进行遍历，即假设最大发射距离为d，地球半径为R，目标点海拔高度固定为h，方位角和中心角的步进都是0.01度，则第一个目标点选择为发射点正北方向，距离地球圆心R+h，距离发射点d的空间一点，假设该点和发射点与地球圆心的夹角为θ，则第二个目标点选择为发射点正北方向，距离地球圆心R+h，和发射点与地球圆心夹角为θ-0.01的空间一点，依此类推，直到目标点和发射点与地球圆心的夹角小于0.01度为止，然后再在北偏东0.01度的方向上按同样的方法进行遍历，依此类推，直到所有方向上都遍历完成为止；
由于目标点海拔高度恒定，因此，在一个方向上，当一个目标点与发射点连通，不再遍历该方向上距离发射点更近的目标点，只有当该目标点与发射点不连通时，才去遍历下一个离发射点更近的目标点；
在每个方向上得到一个距离发射点最远的可连通的目标点，将相邻方向上可连通的最远目标点相连接，所围成的区域便是当前所选发射点的射频覆盖范围，即电磁覆盖区；
[步骤4]选取某一方向上目标点的经纬度计算；
首先，发射点的位置是在地图上选取或者是人工输入的，因此，经度、纬度已知，另外，由于发射点通常是一个通信站点，因此，其海拔高度等于其发射天线距地表高度加上该经纬度下的地表海拔高度，也是已知的，假设发射点S的经度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张拓，吴思远，任磊，雷昊，史明伟，石伟明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61