[发明专利]一种加权空管技术保障系统网络模型构建方法

说明书

一种空管技术保障系统网络的建模方法，包括以下步骤：确认以导航设备为节点，导航通讯监视保障设备能力为边加权的简化思想；构建以导航设备为节点，航路为边的基础网络；根据三种设备的工作特点和地理位置，对通讯监视设备用可靠度的概念表示它们的保障能力，用飞行容量表示导航设备的保障能力；对基础网络的边进行加权；得到加权空管技术保障系统网络模型。本发明能较好的反映真实空管技术保障系统网络的属性。

技术领域

本发明提供一种对结合设备工作特性和地理位置的多源加权空管技术保障系统网络构建方法，本发明属于系统科学领域。

背景技术

空中交通管理是空中交通畅通和安全的重要保障。空管技术保障系统是支撑空中交通管理实现其既定功能的重要基础设施，包含通信、导航、监视等多种设备。随着空管技术保障系统的不断扩建，它的网络化趋势也越来越明显对于空管技术保障系统，要分析它的功能特点和提出扩建意见，一个符合现实的网络模型是必不可少的。目前对空管技术保障系统网络模型的构建中，有着以下几种实现的方式。仅以导航设备与导航设备之间的边构建网络，网络模型为无向无权网络；分别构建导航设备网络、通信设备网络、监视设备网络，网络模型为加权网络，网络的边以两段节点的度值等无权属性进行加权；将三种设备构建在同一个网络中，网络模型为加权网络，仅仅考虑了设备的工作特性。

而空管技术保障系统网络是一个反映系统保障能力的网络模型，具有实际的物理含义，网络中的节点是空管技术保障系统的设备，网络中的边是设备之间保障能力的联系，建立空管技术保障系统网络需要结合系统中设备的工作特性和地理位置信息，合理构建网络的拓扑结构，并对网络中的边进行有关保障能力的加权。

发明内容

鉴于以上所述的现有对于空管技术保障系统网络的分析方法的缺点，本发明的目的在于提供一种准确包含系统设备工作特性和地理位置信息的建模方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种包含设备工作特性和地理位置信息的空管技术保障系统网络模型构建方法，所述模型构建方法包括：

对空管技术保障系统，由通信、导航、监视三种设备组成。通信设备主要是甚高频(VHF)通信台站，用于飞机和地面以及飞机和飞机之间的语音通讯和数据传播。导航设备主要有甚高频全向信标台(VOR)、测距机(DME)，用于引导飞机进行起飞、降落，并保证飞机沿航线正确飞行。监视设备主要有空管一次雷达(PSR)、二次雷达(SSR)等，用于对飞机的飞行状况进行监控的跟踪。

而对于空管技术保障系统网络，它与航路网络结构相似，用途不同，因此我们在构建空管技术保障系统网络时，可以同时作为航路网络节点的导航设备为空管技术保障系统网络的节点，导航设备之间受到三种设备保障的航路为边，构建空管技术保障系统网络。

以图论的角度，空管技术保障系统网络可定义为：

G＝(V，E，R，S)

其中V＝(v₁，v₂，v₃，v₄)表示导航设备节点集合；

E＝(e₁，e₂，e₃，e₄)表示航路集合；

表示该网络的邻接矩阵；

其中r取值为0或1.当两个节点间有航路连接时取1，否则取0。S为航路上的保障能力权值，航路上的保障能力由三种设备的保障能力总和确定。

一条航路上的保障能力权值可以通过归一化处理表示为：

S_ij＝(aX_ij+bY_ij+cZ_ij)