基于聚类算法的星载ADS-B波束自适应调整方法

作     者：向怡然 李松亭 陈利虎 

作者机构：国防科技大学空天科学学院 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 0835[工学-软件工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61804182) 临近空间科技与产业引导基金(LKJJ-2023022-01)资助课题 

主　　题：星载广播式自动相关监视 数字相控阵多波束合成 波束自适应 聚类算法 

摘      要：星载广播式自动相关监视技术（automatic dependent surveillance broadcast， ADS-B）有效地解决了地面基站无法覆盖全球空域的问题，但仍面临星地传播距离远、损耗大、波束覆盖目标多、信号冲突严重等挑战。针对部分子波束内信号冲突严重、飞机漏检概率高的现象，本文设计25阵元19子波束均匀分布的数字相控阵天线，提出基于聚类算法的子波束优化方法。首先对样本进行CURE聚类，再依据结果对波束指向和覆盖范围（或者覆盖半径）非线性优化，以期降低信号冲突提高飞机检测概率。仿真结果表明，飞机检测概率提高9%～13%，比现有研究算法计算时长缩短87%～95%，波束自适应算法品质因数提高85%～94%。