一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法技术

本发明专利技术公开一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法，其步骤具体包括：S1、加载三维数字地图；S2、在所述三维数字地图上设置通信发射机和接收机位置；S3、设定所述通信发射机和所述接收机使用的通信设备的工作频率；S4、在所述三维数字地图上，在所述通信发射机和所述接收机之间形成地形高程剖面图；S5、根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，判断双峰地形；S6、计算地形衰减修正因子A(U)；S7、计算无线电波的自由空间传输损耗；S8、根据所述地形衰减修正因子A(U)和所述自由空间传输损耗计算无线电波传输损耗；S9、将所述无线电波传输损耗作为所述无线电波通信的衰减值进行模拟通信。

A computer simulation method of radio wave communication in bimodal terrain

The invention discloses a method for computer simulation of radio wave communication in bimodal terrain, the steps of which include: S1, loading 3D digital map; S2, setting the position of communication transmitter and receiver on the 3D digital map; S3, setting the working frequency of the communication device used by the communication transmitter and receiver; S4, on the 3D digital map And forming terrain elevation profile between the communication transmitter and the receiver; S5, judging bimodal terrain according to the 3D digital map and terrain elevation profile; S6, calculating terrain attenuation correction factor A (U); S7, calculating free space transmission loss of radio wave; S8, calculating terrain attenuation correction factor A (U) and free space transmission loss meter according to the terrain attenuation correction factor A (U) Calculate the radio wave transmission loss; S9. Simulate communication by taking the radio wave transmission loss as the attenuation value of the radio wave communication.

【技术实现步骤摘要】
一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法
本专利技术涉及一种指挥系统通信试验方法，特别是一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法。
技术介绍
指挥系统通信试验现有情况都是通信专业人员带着通信设备在指定通信试验地点进行，根据试验地点的地形条件和通信设备的信息，才能继续进行专项试验。但是由于试验地点的地形条件十分复杂、危险，这种必须需要通信人员实地考察的专项试验方式十分危险，浪费了人力、物力又增加了试验成本。如何保证通信人员生命安全，高效快速地完成专项试验，并节约成本、降低人力物力消耗，为解决以上一个或多个问题，需要一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法以解决现有技术中指挥系统通信试验无法保证通信人员生命安全，无法虚拟模拟必须实地进行，浪费了人力、物力，增加了试验成本的问题。本专利技术的第二个目的在于提供一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的装置。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法，所述方法包括以下步骤：S1、加载三维数字地图；S2、在所述三维数字地图上设置通信发射机和接收机位置；S3、设定所述通信发射机和所述接收机使用的通信设备的工作频率，其中，所述通信发射机使用的通信设备工作频率与所述接收机通信设备工作频率相同；S4、在所述三维数字地图上，在所述通信发射机和所述接收机之间形成地形高程剖面图；S5、根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，判断双峰地形；S6、计算地形衰减修正因子A(U)；S7、计算无线电波的自由空间传输损耗；S8、根据所述地形衰减修正因子A(U)和所述自由空间传输损耗计算无线电波传输损耗；S9、将所述无线电波传输损耗作为所述无线电波通信的衰减值进行模拟通信；其中，所述步骤S6具体包括以下步骤：S61：根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，构建等效第三峰；S62：计算第一菲涅耳半径F1：径F1：其中，d2为发射机到等效第三峰的距离；d2为接收机到等效第三峰的距离；d为发射机到接收机的距离；λ为无线电波波长；S63：计算所述无线电波余隙Hc：其中，h1为发射机天线高度；h2为接收机天线高度；H1发射机位置地形高度；H2接收机位置地形高度；H为地形高度；R0为地球半径；d1为发射机到等效第三峰的距离；d2为接收机到等效第三峰的距离；d为发射机到接收机的距离；其中，所述无线电波余隙Hc为发射机天线与接收机天线的最高点的连线与所述等效第三峰的最高点之间的垂直距离；S64：计算绕射参量U：U＝Hc/F1S65：计算地形衰减修正因子A(U)：A(U)＝6+12.2U－0.5≤U≤0.65；A(U)＝11+6.1U+10logU0.65<U≤0.9；A(U)＝16+20logU0.9<U≤80。优选地，所述地形高程剖面图由计算机识别所述三维数字地图生成或由人工根据所述三维数字地图的信息录入。优选地，所述地形高程剖面图与所述三维数字地图包括地形信息、地貌信息、高度信息、距离信息、障碍物信息。优选地，在所述三维数字地图上，识别位于通信发射机和接收机之间的高度最高的两个山峰形成双峰地形。优选地，所述步骤S7具体包括以下步骤：S71：计算无线电波自由空间传输损耗Lbf，Lbf＝32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)(db)；其中，Lbf为无线电波自由空间传输损耗，d为发射机到接收机的距离，f为通信设备工作频率。优选地，所述步骤S8计算无线电波传输损耗Lbf，Lb＝Lbf+A(U)；；其中，所述无线电波传输损耗Lb；无线电波自由空间传输损耗Lbf；地形衰减修正因子A(U)。为达上述第二个目的，本专利技术采用下述技术方案：一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的装置，该装置包括：加载模块，用于加载三维数字地图；设定模块，用于在所述三维数字地图上设置通信发射机和接收机位置以及设定所述通信发射机和所述接收机使用的通信设备的工作频率；地形高程剖面图模块，用于在所述三维数字地图上，在所述通信发射机和所述接收机之间形成地形高程剖面图；地形判断模块，用于根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，判断双峰地形；修正因子计算模块，用于计算地形衰减修正因子A(U)；自由空间传输损耗计算模块，用于计算无线电波的自由空间传输损耗；无线电波传输损耗计算模块，用于计算无线电波传输损耗；模拟通信模块，用于将所述无线电波传输损耗作为所述无线电波通信的衰减值进行模拟通信；其中；所述修正因子计算模块进一步包括：等效第三峰构建单元，用于根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图构建等效第三峰；计算单元，用于计算第一菲涅耳半径、无线电波传播余隙、绕射参量以及地形衰减修正因子。优选地，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一个目的中任一项所述的方法。优选地，一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一个目的中任一所述的方法。本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法，替代了通信专业人员带着通信设备在指定通信试验地点进行专项试验，有效保证通信人员生命安全。本专利技术能高效快速地完成专项试验采集信息的整合与计算，并节约通信试验的成本、降低人力物力消耗。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出无线电波传播余隙示意图；图2示出等效第三峰示意图：图3示出计算机设备的结构示意图；附图标记：d1为发射机到等效第三峰的距离；d2为接收机到等效第三峰的距离；d为发射机到接收机的距离；λ无线电波波长；F1第一菲涅耳半径；Hc无线电波余隙；h1为发射机天线高度；h2为接收机天线高度；H1发射机位置地形高度；H2接收机位置地形高度；H为地形高度；R0为地球半径；U绕射参量；A(U)地形衰减修正因子；Lbf为自由空间传输损耗；f为通信设备工作频率；Lb无线电波传输损耗；T发射机；R接收机；M1第一峰；M2第二峰；M3等效第三峰；计算机设备12；外部设备14；处理单元16；总线18；网络适配器20；输出(I/O)接口22；系统存储器28；随机存取存储器(RAM)30；高速缓存存储器32；存储系统34；实用工具40；程序模块42。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS1、加载三维数字地图；/nS2、在所述三维数字地图上设置通信发射机和接收机位置；/nS3、设定所述通信发射机和所述接收机使用的通信设备的工作频率，其中，所述通信发射机使用的通信设备工作频率与所述接收机通信设备工作频率相同；/nS4、在所述三维数字地图上，在所述通信发射机和所述接收机之间形成地形高程剖面图；/nS5、根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，判断双峰地形；/nS6、计算地形衰减修正因子A(U)；/nS7、计算无线电波的自由空间传输损耗；/nS8、根据所述地形衰减修正因子A(U)和所述自由空间传输损耗计算无线电波传输损耗；/nS9、将所述无线电波传输损耗作为所述无线电波通信的衰减值进行模拟通信；其中，/n所述步骤S6具体包括以下步骤：/nS61：根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，构建等效第三峰；/nS62：计算第一菲涅耳半径F

【技术特征摘要】
1.一种计算机模拟在双峰地形中进行无线电波通信的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、加载三维数字地图；
S2、在所述三维数字地图上设置通信发射机和接收机位置；
S3、设定所述通信发射机和所述接收机使用的通信设备的工作频率，其中，所述通信发射机使用的通信设备工作频率与所述接收机通信设备工作频率相同；
S4、在所述三维数字地图上，在所述通信发射机和所述接收机之间形成地形高程剖面图；
S5、根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，判断双峰地形；
S6、计算地形衰减修正因子A(U)；
S7、计算无线电波的自由空间传输损耗；
S8、根据所述地形衰减修正因子A(U)和所述自由空间传输损耗计算无线电波传输损耗；
S9、将所述无线电波传输损耗作为所述无线电波通信的衰减值进行模拟通信；其中，
所述步骤S6具体包括以下步骤：
S61：根据所述三维数字地图以及所述地形高程剖面图，构建等效第三峰；
S62：计算第一菲涅耳半径F1：
其中，d1为发射机到等效第三峰的距离；d2为接收机到等效第三峰的距离；d为发射机到接收机的距离；λ为无线电波波长；
S63：计算所述无线电波余隙Hc：
其中，h1为发射机天线高度；h2为接收机天线高度；H1发射机位置地形高度；H2接收机位置地形高度；H为地形高度；R0为地球半径；d1为发射机到等效第三峰的距离；d2为接收机到等效第三峰的距离；d为发射机到接收机的距离；
其中，所述无线电波余隙Hc为发射机天线与接收机天线的最高点的连线与所述等效第三峰的最高点之间的垂直距离；
S64：计算绕射参量U：U＝Hc/F1；
S65：计算地形衰减修正因子A(U)：
A(U)＝6+12.2U－0.5≤U≤0.65；
A(U)＝11+6.1U+10logU0.65<U≤0.9；
A(U)＝16+20logU0.9<U≤80。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地形高程剖面图由计算机识别所述三维数字地图生成或由人工根据所述三维数字地图的信息录入。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地形高程剖面图与所述三维数字地图包括地形信息、地貌信息、高度信息、距离信息、障...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹长虹，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11