基于遗传粒子群组合算法的ads-b地面站选址分析及仿真

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1、硕士学位论文基于遗传粒子群组合算法的ADS-B地面站选址分析及仿真研究生姓名：李彪导师姓名：沈笑云研究员企业导师姓名：韩毅高级工程师2015年12月27日分类号：密级：公开UDC：学号：1312080中国民航大学硕士学位论文基于遗传粒子群组合算法的ADS-B地面站选址分析及仿真研究生姓名：李彪导师姓名：沈笑云研究员企业导师姓名：韩毅高级工程师申请学位级别：工程硕士学科专业名称：航空工程所在院系：中欧航空工程师学院论文答辩日期：2015年12月27日2015年12月27日TheAnalysisandSimulationoftheLocationofADS-BGround

2、StationBasedontheMixedAlgorithmofGAandPSOADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLiBiaoSupervisedbyProf.SHENXiao-yunSino-EuropeanInstituteofAviationEngineeringCivilAviationUniversityofChinaDecember2015摘要近年来，随着航空业的迅猛发展，传统的监视技术已不能满足

3、日益增长的航空需求。广播式自动相关监视技术ADS-B在我国逐渐得到了广泛的应用。为达到最优的安全指标以及最大化的资源利用，ADS-B地面站的最优布站选址是必须解决的关键问题。针对组合算法ADS-B地面站选址分析的研究，本文主要进行了以下工作：首先，对ADS-B技术进行系统介绍，并归纳相关选址因素及民航标准，为地面站选址仿真提供准则和依据。然后，对遗传算法和粒子群算法进行仿真研究，分析各自的局限性，并通过简单的选址测试函数验证组合算法优越性；分析ADS-B地面站天线特性，在考虑真实的地形遮蔽、天线的顶空盲区和地球曲率等因素的情况下，对地面站的电磁覆盖模型进行仿真，并通过

4、对真实地形的可视化处理，验证电磁覆盖模型的正确性；把覆盖面积与矩阵建立联系，量化覆盖率；加载真实高程地图数据，运用组合算法对地面站选址进行综合仿真，得到合适的布站方案，并对不同高度层的覆盖率及冗余度进行定量分析。最后，在Matlab和U-GIS中分别实现仿真结果的二维三维可视化处理，并编写GUI界面，实现中国范围内不同地区的布站选址方案的输出显示及结果分析。关键词：ADS-B，组合算法，电磁覆盖模型，三维可视化，GUI界面IAbstractWiththerapiddevelopmentofcivilaviationrecentyears,traditionalsurv

5、eillancetechnologycannotmeettheincreasingdemandoftheaviationtransportation.ThenewsurveillancetechnologyAutomaticDependentSurveillance-Broadcastiswidelyusedinourcountrygradually.Inordertoachievetheoptimalsafetyindexandmaximizetheuseofresources,thelocationoftheADS-Bgroundstationhasbecomet

6、hekeyproblems.ResearchingonmixedalgorithmforADS-Bgroundstationlocationanalysis,thefollowingworkismainlycarriedout:Firstly,ADS-Btechnologyisbrieflyintroduced.TheninordertoprovidethebasisforthelocationofADS-Bgroundstation,relevantlocationfactorisanalyzedandcivilaviationstandardsaresummari

7、zed.Secondly,geneticalgorithmandparticleswarmoptimizationalgorithmareanalyzedandsimulated.Theadvantageofmixedalgorithmisverifiedthroughsimplelocationtestfunction.Thirdly,ADS-Bgroundstationantennacharacteristicsareanalyzed.Therealterrain,theeffectofconeofsilenceandthecurvatureof