【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电数字数据处理领域，尤其涉及设计优化，具体为一种塔康导航高效仿真的方法。
技术介绍
1、塔康系统是一种用于飞机导航的无线电导航系统，主要用于测量飞机与地面塔康台之间的距离和方位角，塔康系统测角的原理基于无线电信号的传播时间和相位差异。在无线电导航
，塔康系统是一种重要的机载导航系统。塔康系统组成一般包括两大基本设备，即塔康信标和机载设备，通过塔康信标与机载设备之间的无线电信号交互，实现飞机的精确导航和定位。
2、无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约，发射机和接收机之间的传播路径非常复杂，从简单的视距传播，到遭遇各种复杂的地形物，如建筑物、山脉和树叶等。无线信道不像有线信道那样固定并可预见，而是具有极度的随机性，特别难以分析，甚至移动台的速度都会对信号电平的衰落产生影响，为了准确评估和优化塔康系统的性能，特别是在不同环境条件下的电波传播特性，需要对塔康导航的电波传播进行仿真分析。
3、塔康测角导航台根据旋转天线方向图的原理对飞机所处的方位进行测量，使用仿真的方法可以模拟塔康台测角的过程，对影响测角的因素进行分析。在现有的仿真技术中，itu（国际电信联盟）传播模型被广泛应用于无线电波传播特性的预测，该模型能够考虑多种环境因素对电波传播的影响，如地形、建筑物、大气条件等，并基于数学算法和实验数据，计算出不同条件下的电波传播损耗和接收机功率等关键参数。在仿真过程中，需要对塔康台的发射天线旋转到不同角度的场景进行仿真计算，由于塔康测角导航的精度可以达到0.25度以下，仿真过程中计算的角度
4、对飞机所处的一个位置来说，需要进行至少一个圆周，即360度，的仿真计算，考虑到数据两侧重叠部分的处理需要，需要进行1.1个圆周仿真计算，使用0.1度的角度分辨率，就需要3960次电波传播仿真计算处理。在需要分析的航迹点比较多的时候，这样的计算量是很大的，仿真处理的耗时也很长。
5、因此，有必要针对现有技术中的不足进行改进，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种塔康导航高效仿真的方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种塔康导航高效仿真的方法，包括以下步骤：
3、s1、定义待处理的粗角度分辨率和细角度分辨率；
4、s2、初始第一个模拟采样数据，计算信号的电磁传播仿真结果，并记录当前模拟采样对应的角度和仿真结果数值；
5、s3、根据细角度分辨率旋转天线，模拟仿真过程；
6、s4、如果当前采样点相比上次电磁传播仿真计算采样点的角度变化量，超过了粗角度分辨率，则进行信号的电磁传播仿真计算；
7、s5、根据上次电磁传播仿真计算采样点的信号传播仿真结果和本次仿真计算采样的仿真结果，对中间采样点进行循环，插值计算得到中间采样点的信号电磁传播仿真结果；
8、s6、汇总得到的全部模拟采样点的电波传播结果，得到仿真的测角结果。
9、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s1的步骤中，所述粗角度分辨率设置为1.0°，所述细角度分辨率设置为0.1°。
10、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2的步骤中，所述对应的角度和仿真结果数值，作为上次的角度和仿真结果。
11、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2的步骤中，所述电磁传播仿真，包括以下步骤：
12、s21、获取塔康机载位置和地面信标台位置参数，以及塔康机载设备和地面信标台设备参数；
13、s22、根据塔康机载设备和地面信标台的位置关系，选择itu传播模型，计算电波在两者之间的传播损耗；
14、s23、根据地面信标台的发射机功率和传播损耗，计算到达塔康机载设备的接收机功率，将接收机功率与塔康机载设备的接收机灵敏度进行比较，判断信号是否能够被成功接收，并在后续处理中根据仿真得到的信号虚拟采样数据，使用塔康侧向的分析方法，得到侧向结果；
15、s24、根据机载询问频率、地面信标台应答频率、机载设备工作模式和机载设备工作波道号n进行配对，确保两者在相同的频率上通信；
16、s25、输出电磁传播仿真结果，包括涉及的传播损耗、接收机功率和信号接收情况，得到信号虚拟采样数据供后续进行侧向处理。
17、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s21的步骤中，所述塔康机载设备参数包括：机载设备经度、机载设备维度、机载设备高度、机载询问频率、机载发射机功率、机载设备工作状态、接收机灵敏度和机载设备工作模式；所述地面信标台设备参数包括：地面信标台设备经度、地面信标台设备维度、地面信标台设备高度、地面信标台设备应答频率、地面信标台设备发射机功率、地面信标台设备接收机灵敏度和地面信标台设备识别信息。
18、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s23的步骤中，所述接收机功率计算的公式具体为：；
19、其中，是接收机功率；是机载发射机功率；是传播损耗。
20、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s23的步骤中，所述接收机功率小于所述接收机灵敏度时，判断为链路断开，信号无法被接收；所述接收机功率大于所述接收机灵敏度时，判断为链路正常，信号可以被接收。
21、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s24的步骤中，所述机载设备工作模式包括：x模式和y模式；
22、所述机载设备工作模式为x模式时：；
23、所述机载设备工作模式为y模式时：；
24、其中，是地面信标台设备应答频率；是机载询问频率。
25、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3的步骤中，对于未达到粗角度分辨率的采样点，不进行信号的电磁传播仿真计算。
26、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s5的步骤中，所述插值计算的公式具体为：；
27、其中：和分别是当前仿真计算的采样点和上一个仿真计算的采样点，是未知的待插值预测的采样点；是待插值的第个采样点的电磁传播结果；是上一个仿真计算的采样点电磁传播结果；是当前采样点仿真计算的电磁传播结果。
28、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
29、本专利技术提供了一种塔康导航高效仿真的方法，通过采用插值的方法对塔康测角的角度分辨率进行处理，使用较大的粗角度分辨率进行仿真分析，两次分析的结果之间的角度分辨率使用线性插值的方法快速获取，避免了传统塔康测角仿真方法需要按照细角度分辨率，对每一个角度进行完整的电波传播仿真计算，造成在处理多个航迹点或大范围仿真时，计算量极大耗时较长的情况，从而把仿真处理的计算量降低到原来的十分之一，大大提高了仿真的处理效率。
30、本专利技术中，在塔康仿真处理过程中，对一个位置点的定位处理，首先采用粗角度分辨率进行电波传播计算，而对于实际需要的细角度分辨率的电波传播结果，中间角度对应采样点的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S1的步骤中，所述粗角度分辨率设置为1.0°，所述细角度分辨率设置为0.1°。
3.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S2的步骤中，所述对应的角度和仿真结果数值，作为上次的角度和仿真结果。
4.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S2的步骤中，所述电磁传播仿真，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S21的步骤中，所述塔康机载设备参数包括：机载设备经度、机载设备维度、机载设备高度、机载询问频率、机载发射机功率、机载设备工作状态、接收机灵敏度和机载设备工作模式；所述地面信标台设备参数包括：地面信标台设备经度、地面信标台设备维度、地面信标台设备高度、地面信标台设备应答频率、地面信标台设备发射机功率、地面信标台设备接收机灵敏度和地面信标台设备识别信息。
6.根据权利要求4所述的一种塔康导航高
7.根据权利要求4所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S23的步骤中，所述接收机功率小于所述接收机灵敏度时，判断为链路断开，信号无法被接收；所述接收机功率大于所述接收机灵敏度时，判断为链路正常，信号可以被接收。
8.根据权利要求4所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S24的步骤中，所述机载设备工作模式包括：X模式和Y模式；
9.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S3的步骤中，对于未达到粗角度分辨率的采样点，不进行信号的电磁传播仿真计算。
10.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述S5的步骤中，所述插值计算的公式具体为：；其中：和分别是当前仿真计算的采样点和上一个仿真计算的采样点，是未知的待插值预测的采样点；是待插值的第个采样点的电磁传播结果；是上一个仿真计算的采样点电磁传播结果；是当前采样点仿真计算的电磁传播结果。
...【技术特征摘要】
1.一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述s1的步骤中，所述粗角度分辨率设置为1.0°，所述细角度分辨率设置为0.1°。
3.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述s2的步骤中，所述对应的角度和仿真结果数值，作为上次的角度和仿真结果。
4.根据权利要求1所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述s2的步骤中，所述电磁传播仿真，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种塔康导航高效仿真的方法，其特征在于：在所述s21的步骤中，所述塔康机载设备参数包括：机载设备经度、机载设备维度、机载设备高度、机载询问频率、机载发射机功率、机载设备工作状态、接收机灵敏度和机载设备工作模式；所述地面信标台设备参数包括：地面信标台设备经度、地面信标台设备维度、地面信标台设备高度、地面信标台设备应答频率、地面信标台设备发射机功率、地面信标台设备接收机灵敏度和地面信标台设备识别信息。
6.根据权利要求4所述的一种塔康导航高效仿...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐其帅，张海峰，王坦，曹顺，益浩宇，
申请(专利权)人：苏州恩赫信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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