应用于机场场面监视的多点定位接收站优化布局研究

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雅宝题库解析：
近年来，国内外航空运输业快速发展，我国的航线旅客数量年复合增长率已达到13.9%，成为增长最快的市场。与此同时，大型机场的场面监视成为了机场航线增长的制约因素。在众多机场场面监视技术中，多点定位技术因其设备简单、雷达覆盖率和定位精度高成为了改善机场场面监视和加强机场场面安全的重要技术。多点定位技术的测量精度主要取决于伪距测量精度、飞机与接收站的几何结构特征等。其中伪距测量精度主要取决于接收站性能，而飞机与接收站几何结构特征主要取决于机场地面接收站的几何布局情况，具体表现为几何精度因子。本文主要研究了在不考虑接收站性能的情况下，优化地面接收站的几何排布，使机场场面的几何精度因子达到最优。本文首先对机场场面的地理信息进行了基于数字高程模型的数学建模，并提出了一个简便快捷的判断机场地面接收站可视性的算法。同时，本文还比较了空间几何精度因子和水平几何精度因子针对机场场面监视题目的优劣，提出用水平几何精度因子代替传统的空间几何精度因子来解决该题目。其次，本文提出了一种针对多点定位接收站优化布局题目的遗传算法与禁忌搜索算法相结合的混合算法。其中，针对机场场面监视的特点，提出了适合该题目的编码规则以及交叉算子，可以很好的避免交叉后子代染色体不合法的情况。同时，针对所研究的题目提出了一种随机贪婪相结合的初始种群生成算法，既保证了种群的多样性，也使得初始种群较优以加快收敛速度。对于传统的变异算子，本文采用禁忌搜索作为替代。由于本题目数据规模庞大，本文将机场划分为多个子区域，同时采用随机与半贪婪的方法进行禁忌搜索，在保证搜索精度的同时大大加快了搜索速度。最后，本文对提出的算法进行了仿真实验。仿真实验表明，该算法运算速度快，在较短的时间内可以得到优秀的结果。同时，仿真结果显示本算法的稳定性较高，有效地避免了传统算法容易陷入局部最优解的题目。