基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统，属于散射通信领域，方法包括：确定栅格高程数字地图以及发射站点的整数点坐标；确定栅格高程数字地图的起始计算点；确定起始计算点与整数点坐标之间的剖面坐标集；计算散射通信的路径损耗值集；更新起始计算点，直至得到栅格高程数字地图的所有坐标点与整数点坐标之间散射通信的大区域散射通信路径损耗值；根据大区域散射通信路径损耗值确定通信速率集和通信可靠度数据集，通信速率集和通信可靠度数据集用于表征大区域散射通信效果。本发明专利技术能够计算散射通信站点选址规划和机动组网提供大区域的散射通信覆盖效果，并具有高度自动化、计算效率高、准确性高等优势。等优势。等优势。

【技术实现步骤摘要】
基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统


[0001]本专利技术涉及散射通信领域，特别是涉及一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统。

技术介绍

[0002]散射通信具有抗截获、抗干扰和超视距通信能力等优势，应用场景广阔。目前散射通信效能分析主要是使用ITUR
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P.617建议方法进行点对点的单链路计算，针对大区域的散射通信覆盖效果分析需进行海量的链路计算，计算量大，计算速度慢，耗时极长，因此很少有针对大区域散射覆盖效果的快速分析方法。而且缺乏大区域散射通信效果仿真手段，难以对目标区域通信效果进行评估，给散射站点规划、散射通信机动组网带来困难，阻碍散射通信应用发展。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统，能够快速计算大区域的散射通信覆盖效果，为散射通信站点选址规划和机动组网提供技术支持，并具有高度自动化、计算效率高、准确性高等优势。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，包括：
[0006]根据发射站点经纬度确定栅格高程数字地图；
[0007]根据所述栅格高程数字地图确定发射站点的整数点坐标；
[0008]确定所述栅格高程数字地图的起始计算点；
[0009]确定所述起始计算点与所述整数点坐标之间的剖面坐标集；
[0010]根据所述剖面坐标集计算散射通信的路径损耗值集；
[0011]按照边界搜索算法更新所述起始计算点；
[0012]跳转至步骤“确定所述起始计算点与所述整数点坐标之间的剖面坐标集”，直至得到所述栅格高程数字地图的所有坐标点与所述发射站点的整数点坐标之间散射通信的路径损耗值集，即为大区域散射通信路径损耗值；
[0013]根据所述大区域散射通信路径损耗值确定通信速率集和通信可靠度数据集，所述通信速率集和通信可靠度数据集用于表征大区域散射通信效果。
[0014]可选的，所述根据所述剖面坐标集确定散射通信的路径损耗值集，具体包括：
[0015]根据所述剖面坐标集确定剖面高程数据集和距离集，所述距离集为剖面上的点与所述发射站点的距离集合；
[0016]根据所述剖面高程数据集和距离集进行视距通信判定，得到确定视距通信判定数集；
[0017]根据所述剖面坐标集和视距通信判定数集测算散射通信的路径损耗值集。
[0018]可选的，基于最邻近可视点算法进行视距通信判定，判断是否能够进行视距通信。
其中，需要进行视距通信判断是因为散射通信和视距通信的路劲损耗值计算方法不同。判定为视距通信即采用自由空间传播模型计算路径损耗值，判定为散射通信即采用ITU方法计算路径损耗值。
[0019]可选的，所述边界搜索算法按照顺时针的顺序提取所述栅格高程数字地图的边界点。
[0020]可选的，在边界搜索算法的条件下，通过GPU并行计算确定所述大区域散射通信路径损耗值。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测系统，包括：
[0022]栅格高程数字地图确定模块，用于根据发射站点经纬度确定栅格高程数字地图；
[0023]整数点坐标确定模块，用于根据所述栅格高程数字地图确定发射站点的整数点坐标；
[0024]起始计算点确定模块，用于确定所述栅格高程数字地图的起始计算点；
[0025]剖面坐标集确定模块，用于确定所述起始计算点与所述整数点坐标之间的剖面坐标集；
[0026]路径损耗值集计算模块，用于根据所述剖面坐标集计算散射通信的路径损耗值集；
[0027]更新模块，用于按照边界搜索算法更新所述起始计算点；
[0028]跳转模块，用于跳转至剖面坐标集确定模块，直至得到所述栅格高程数字地图的所有坐标点与所述发射站点的整数点坐标之间散射通信的路径损耗值集，即为大区域散射通信路径损耗值；
[0029]通信速率集和通信可靠度数据集确定模块，用于根据所述大区域散射通信路径损耗值确定通信速率集和通信可靠度数据集，所述通信速率集和通信可靠度数据集用于表征大区域散射通信效果。
[0030]可选的，所述路径损耗值集确定模块具体包括：
[0031]剖面高程数据集和距离集确定单元，用于根据所述剖面坐标集确定剖面高程数据集和距离集，所述距离集为剖面上的点与所述发射站点的距离集合；
[0032]视距通信判定单元，用于根据所述剖面高程数据集和距离集进行视距通信判定，得到确定视距通信判定数集；
[0033]路径损耗值集确定单元，用于根据所述剖面坐标集和视距通信判定数集测算散射通信的路径损耗值集。
[0034]可选的，所述视距通信判定单元基于最邻近可视点算法进行视距通信判定，判断是否能够进行视距通信。
[0035]可选的，所述更新模块中所述边界搜索算法按照顺时针的顺序提取所述栅格高程数字地图的边界点。
[0036]可选的，在边界搜索算法的条件下，通过GPU并行计算确定所述大区域散射通信路径损耗值。
[0037]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0038]本专利技术使用数字高程栅格地图作为数据来源，以散射链路为基础，按照栅格地图边界并行计算全区域的散射通信效果，能够避免大量重复提取剖面的计算过程，提高计算
效率，简化计算流程，部署并行计算策略，提供了散射通信在大区域内覆盖预测能力，为散射通信站点规划选址提供技术支撑。在并行计算条件下，可以提供实时散射通信覆盖仿真服务，为散射通信机动组网提供决策支持。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本专利技术基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法流程图；
[0041]图2为最近邻可视点性分析算法示意图；
[0042]图3为散射链路路径损耗值算法示意图；
[0043]图4为边界搜索算法示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]本专利技术的目的是提供一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法及系统，能够快速计算散射通信站点选址规划和机动组网提供大区域的散射通信覆盖效果，并具有高度自动化、计算效率高、准确性高等优势。
[0046]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，其特征在于，包括：根据发射站点经纬度确定栅格高程数字地图；根据所述栅格高程数字地图确定发射站点的整数点坐标；确定所述栅格高程数字地图的起始计算点；确定所述起始计算点与所述整数点坐标之间的剖面坐标集；根据所述剖面坐标集计算散射通信的路径损耗值集；按照边界搜索算法更新所述起始计算点；跳转至步骤“确定所述起始计算点与所述整数点坐标之间的剖面坐标集”，直至得到所述栅格高程数字地图的所有坐标点与所述发射站点的整数点坐标之间散射通信的路径损耗值集，即为大区域散射通信路径损耗值；根据所述大区域散射通信路径损耗值确定通信速率集和通信可靠度数据集，所述通信速率集和通信可靠度数据集用于表征大区域散射通信效果。2.根据权利要求1所述的基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，其特征在于，所述根据所述剖面坐标集确定散射通信的路径损耗值集，具体包括：根据所述剖面坐标集确定剖面高程数据集和距离集，所述距离集为剖面上的点与所述发射站点的距离集合；根据所述剖面高程数据集和距离集进行视距通信判定，得到确定视距通信判定数集；根据所述剖面坐标集和视距通信判定数集测算散射通信的路径损耗值集。3.根据权利要求2所述的基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，其特征在于，基于最邻近可视点算法进行视距通信判定，判断是否能够进行视距通信。4.根据权利要求1所述的基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，其特征在于，所述边界搜索算法按照顺时针的顺序提取所述栅格高程数字地图的边界点。5.根据权利要求4所述的基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测方法，其特征在于，在边界搜索算法的条件下，通过GPU并行计算确定所述大区域散射通信路径损耗值。6.一种基于边界搜索的大区域散射通信覆盖预测系统，其特征在于，包括：栅格高程数字地图确定模块，用于根据发射站点经纬度确定栅格高程数字地图；整...

【专利技术属性】
技术研发人员：王豪源，于笑，吴彪，谢冰，刘军，韩伟，宗锐，马杰，赵金峰，张澜，张天舒，袁江杭，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一九零五部队，
类型：发明
国别省市：