无线电智能监测系统中的GIS技术研究

摘要

随着无线电业务的高速发展,无线电技术已经深入应用到各行各业,在国防、交通、通信等关键领域起着不可替代的作用,为保障频谱资源的正常以及有效的使用,无线电监测技术得到越来越广泛的应用。提高无线电监测水平和准度、有效地感知电磁环境和频谱资源信息、利用监测数据进行有效的频谱管理、加强无线电监测系统建设和新技术在无线电监测系统中的应用研究是当前主要的工作内容。无线电测向定位作为无线电监测中的关键技术,通常使用两个或两个以上的监测设备来实现测向交绘定位功能,在信号侦查、干扰信号查处、目标辐射源地理位置确定等方面都起着非常重要的作用。
　　目前,GIS技术发展势头日渐强劲,国内外著名的GIS软件平台主要有MapGIS、SuperMap、GeoStar、ViewGIS、MapInfo、ArcGIS、Intergraph、Microstation等,这些软件产品在处理用户数据和二次开发领域都具有比较好的普及和应用。本文仔细研究了如何将GIS技术应用到无线电监测管理系统中,并充分调研GIS技术在诸多应用系统中的应用后,最终确定使用ArcGIS作为本文的GIS软件实现平台。
　　本文研究了无线电智能监测系统中的GIS技术,实现了基于ArcGIS的无线电智能监测系统中的电子地图、测向交绘定位和台站管理功能。本文主要的研究内容有:
　　(1)在对测向定位进行若干假设,使到达角(AOA)服从高斯分布的密度函数的基础上,提出了一种将高斯分布密度函数应用到测向定位模型的定位方法,研究其在平面测向交绘定位系统中的可用性、效率、精度等若干问题。再利用独立事件的概率乘积公式对两个监测站或两个以上的监测站测向定位进行建模,并对各自的定位精度进行了理论分析和数值实验的验证,得出了一些有价值的理论成果,并成功应用于本论文所实现的系统中。
　　(2)研究了当前国内外无线电监测和当前主流的GIS平台的发展现状,并结合无线电监测应用详细研究和对比了其中应用最广泛的GIS平台MapInfo和ArcGIS,最终确定使用ArcGIS作为本文的GIS软件实现平台,使用ArcGIS Server10.1将地图发布为服务,使用ArcGIS Engine10.1实现软件的二次开发。
　　(3)论述了无线电智能监测系统的作用和组成以及要实现的功能,分析了该系统中测向交绘定位模块的需求,对该模块进行了详细设计和实现,使用Power Designer对数据库进行建模,使用ArcSDE+Oracle数据库来存储空间数据以及业务数据。

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英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容及组织结构

1.4 本章小结

2 GIS技术研究

2.1 MapInfo

2.2 ArcGIS

2.3 MapInfo与ArcGIS的对比

2.4 GIS系统的开发模式

2.5 本章小结

3 无线电智能监测系统中的GIS系统需求分析

3.1 系统概述

3.2 功能性需求分析

3.3 本章小结

4 无线电智能监测系统中的GIS系统设计

4.1 系统总体结构设计

4.2 系统网络结构

4.3 系统功能设计

4.4 数据库设计

4.5 系统运行环境部署设计

4.6 本章小结

5 无线电智能监测系统中的GIS系统实现

5.1 系统主界面

5.2 电子地图

5.3 测向交绘定位

5.4 台站管理

5.5 本章小结

结论

参考文献

附录A 系统实现部分关键代码

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢