本發(fā)明涉及無線傳輸，具體為一種低空飛行電磁基站選址方法。

背景技術(shù)：

1、隨著低空經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，低空飛行器（如無人機(jī)、飛行汽車等）在物流配送、城市交通、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。然而，傳統(tǒng)的地面基站網(wǎng)絡(luò)主要針對(duì)地面用戶設(shè)計(jì)，其信號(hào)覆蓋范圍和傳播特性無法有效滿足低空飛行器的通信需求。低空飛行器通常飛行在距地面幾十米至幾百米的空域，其通信環(huán)境復(fù)雜多變，受地形、建筑物、天氣等因素影響較大，導(dǎo)致信號(hào)衰減、多徑效應(yīng)和干擾問題突出。此外，低空飛行器的動(dòng)態(tài)性（如飛行高度、速度、航線變化）和多樣性（如不同任務(wù)類型的通信需求差異）進(jìn)一步增加了基站選址的難度。

2、現(xiàn)有的基站選址方法主要基于地面用戶分布和靜態(tài)傳播模型，缺乏對(duì)低空飛行器通信需求的針對(duì)性考慮。例如，傳統(tǒng)方法未充分考慮低空區(qū)域的信號(hào)傳播特性，導(dǎo)致基站覆蓋范圍不足或信號(hào)重疊過多；同時(shí)，現(xiàn)有方法未有效結(jié)合低空飛行器的動(dòng)態(tài)特性和未來需求變化，導(dǎo)致基站網(wǎng)絡(luò)的長期適用性較差。因此，亟需一種針對(duì)低空飛行器的電磁基站選址方法，能夠綜合考慮低空飛行器的通信需求、電磁環(huán)境和地理?xiàng)l件，實(shí)現(xiàn)基站網(wǎng)絡(luò)的精準(zhǔn)規(guī)劃和高效部署，為此提出了一種低空飛行電磁基站選址方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低空飛行電磁基站選址方法，以解決背景技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種低空飛行電磁基站選址方法，包括以下步驟：

3、獲取目標(biāo)區(qū)域的低空飛行器流量數(shù)據(jù)、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)；

4、基于所述低空飛行器流量數(shù)據(jù)，構(gòu)建低空飛行器通信需求模型，用于量化不同區(qū)域和時(shí)段的通信需求；

5、基于所述電磁環(huán)境數(shù)據(jù)，構(gòu)建電磁傳播模型，用于分析信號(hào)在低空區(qū)域的傳播特性；

6、基于所述地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建地理約束模型，用于篩選適合部署基站的候選位置；

7、將所述通信需求模型、電磁傳播模型和地理約束模型輸入至優(yōu)化算法，生成基站選址方案，所述方案包括基站位置、天線高度、發(fā)射功率和覆蓋范圍；

8、對(duì)所述基站選址方案進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，輸出最終選址結(jié)果。

9、優(yōu)選地，所述低空飛行器流量數(shù)據(jù)包括飛行器類型、飛行高度、飛行速度、飛行航線和通信需求。

10、優(yōu)選地，所述電磁環(huán)境數(shù)據(jù)包括信號(hào)強(qiáng)度、干擾源分布、頻譜利用率和噪聲水平。

11、優(yōu)選地，所述地理信息數(shù)據(jù)包括地形高程、建筑物分布、障礙物位置和禁飛區(qū)信息。

12、優(yōu)選地，所述低空飛行器通信需求模型的構(gòu)建包括：

13、分析不同區(qū)域、不同時(shí)段的通信需求分布；

14、根據(jù)飛行器類型和任務(wù)類型劃分通信需求等級(jí)；

15、建立動(dòng)態(tài)通信需求模型，預(yù)測(cè)未來通信需求變化。

16、優(yōu)選地，所述電磁傳播模型的構(gòu)建包括：

17、分析信號(hào)在低空區(qū)域的傳播特性，包括路徑損耗、多徑效應(yīng)和干擾影響；

18、考慮地形和建筑物對(duì)信號(hào)傳播的遮擋和反射作用，建立三維電磁傳播模型；

19、結(jié)合低空飛行器的飛行高度和速度，動(dòng)態(tài)調(diào)整傳播模型的參數(shù)。

20、優(yōu)選地，所述地理約束模型的構(gòu)建包括：

21、識(shí)別適合部署基站的候選位置，包括但不限于建筑物屋頂、通信塔、山地高點(diǎn)；

22、排除禁飛區(qū)、障礙物密集區(qū)和地理?xiàng)l件不適宜的區(qū)域；

23、考慮基站的供電、維護(hù)和成本因素，進(jìn)一步篩選候選位置。

24、優(yōu)選地，所述優(yōu)化算法包括遺傳算法、粒子群算法或模擬退火算法，優(yōu)化目標(biāo)包括最大化覆蓋范圍、最小化信號(hào)盲區(qū)、降低干擾水平和控制部署成本。

25、優(yōu)選地，所述基站選址方案包括基站位置、天線高度、發(fā)射功率和覆蓋范圍。

26、優(yōu)選地，所述評(píng)估和優(yōu)化包括覆蓋范圍分析、信號(hào)強(qiáng)度測(cè)試、干擾水平檢測(cè)和成本效益評(píng)估。

27、與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明具備以下有益效果：

28、本發(fā)明通過獲取低空飛行器流量數(shù)據(jù)、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建通信需求模型、電磁傳播模型和地理約束模型，并利用優(yōu)化算法生成基站選址方案。該方法能夠精準(zhǔn)量化低空飛行器的通信需求，動(dòng)態(tài)分析信號(hào)傳播特性，綜合考慮地理?xiàng)l件和成本因素，實(shí)現(xiàn)基站網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化部署。其有益效果包括：顯著提升低空區(qū)域的信號(hào)覆蓋范圍和通信質(zhì)量，降低基站間干擾和部署成本，適應(yīng)低空飛行器的動(dòng)態(tài)特性和未來需求變化，為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了可靠的通信保障。

29、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述低空飛行器流量數(shù)據(jù)包括飛行器類型、飛行高度、飛行速度、飛行航線和通信需求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述電磁環(huán)境數(shù)據(jù)包括信號(hào)強(qiáng)度、干擾源分布、頻譜利用率和噪聲水平。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述地理信息數(shù)據(jù)包括地形高程、建筑物分布、障礙物位置和禁飛區(qū)信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述低空飛行器通信需求模型的構(gòu)建包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述電磁傳播模型的構(gòu)建包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述地理約束模型的構(gòu)建包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述優(yōu)化算法包括遺傳算法、粒子群算法或模擬退火算法，優(yōu)化目標(biāo)包括最大化覆蓋范圍、最小化信號(hào)盲區(qū)、降低干擾水平和控制部署成本。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述基站選址方案包括基站位置、天線高度、發(fā)射功率和覆蓋范圍。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低空飛行電磁基站選址方法，其特征在于，所述評(píng)估和優(yōu)化包括覆蓋范圍分析、信號(hào)強(qiáng)度測(cè)試、干擾水平檢測(cè)和成本效益評(píng)估。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種低空飛行電磁基站選址方法；本發(fā)明通過獲取低空飛行器流量數(shù)據(jù)、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建通信需求模型、電磁傳播模型和地理約束模型，并利用優(yōu)化算法生成基站選址方案。該方法能夠精準(zhǔn)量化低空飛行器的通信需求，動(dòng)態(tài)分析信號(hào)傳播特性，綜合考慮地理?xiàng)l件和成本因素，實(shí)現(xiàn)基站網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化部署。其有益效果包括：顯著提升低空區(qū)域的信號(hào)覆蓋范圍和通信質(zhì)量，降低基站間干擾和部署成本，適應(yīng)低空飛行器的動(dòng)態(tài)特性和未來需求變化，為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了可靠的通信保障。

技術(shù)研發(fā)人員：王明正,周艷蘭,夏翔,候明磊,梅可甲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：地空探索智能科技（昆山）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15