一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备与流程

1.本发明涉及通信站点规划技术领域，特别是涉及一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.散射通信因其越障能力、高带宽、抗干扰等特点可用于应急通信等机动通信场景中。但是在机动应用中，散射通信对仰角要求严苛，通信建链难度大，目前缺乏能够自动规划机动散射通信站点的有效方法，使散射通信站点选址困难，耗时长，极大制约了散射通信机动应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备，实现了机动散射通信站点的自动规划。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种机动散射通信站点的规划方法，所述方法包括：
6.获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；所述目标区域包括多个所述初始待选网格；
7.基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格；
8.利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；
9.将每簇所述聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点；
10.对于任一当前初步散射通信备选点：
11.基于路网矢量地图数据，确定所述当前初步散射通信备选点对应的最短距离；所述最短距离为最近道路与所述当前初步散射通信备选点的直线距离；所述最近道路为所述当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离所述当前初步散射通信备选点最近的道路；
12.判断最短距离是否大于预设距离，得到判断结果；
13.若所述判断结果为否，则将所述当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。
14.可选地，基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格，具体包括：
15.对于任一当前初始待选网格：
16.根据所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的经纬度信息，确定所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的之间的通信能力参数；所述通信能力参数包括：高程数据、气候条件和通信频率；
17.根据所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的之间的通信能力参数，确定所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点的建链通信能力数据；所述建链通信能力数据为0或1；0代表所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点之间的建链通信能力不满足预设要求，1代表所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点之间的建链通信能力满足预设要求；
18.从所有所述初始待选网格中删除所述建链通信能力数据为0的初始待选网格，得到所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格。
19.可选地，利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类的参数要求包括：
20.每簇所述聚类后的待选网格中的待选网格的数量满足预设数量；
21.每簇所述聚类后的待选网格中的任一网格与对应聚类中心的距离小于距离阈值。
22.可选地，所述方法还包括：
23.若所述判断结果为是，则将所述当前初步散射通信备选点舍弃。
24.一种机动散射通信站点的规划系统，所述系统包括：
25.经纬度获取模块，用于获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；所述目标区域包括多个所述初始待选网格；
26.筛选模块，用于基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格；
27.聚类模块，用于利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；
28.初步散射通信备选点确定模块，用于将每簇所述聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点；
29.目标散射通信站点确定模块，用于：
30.对于任一当前初步散射通信备选点：
31.基于路网矢量地图数据，确定所述当前初步散射通信备选点对应的最短距离；所述最短距离为最近道路与所述当前初步散射通信备选点的直线距离；所述最近道路为所述当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离所述当前初步散射通信备选点最近的道路；
32.判断最短距离是否大于预设距离；
33.若否，则将所述当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。
34.一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的机动散射通信站点的规划方法。
35.可选地，所述存储器为可读存储介质。
36.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
37.本发明公开了一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备，首先，基于起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息，确定目标区域中的多个一次筛选后的待选网格，并利用统计信息网格算法，对所有一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；然后，将每个聚类中心确定为一个初步散射通信备选点，并基于路网矢量地图数据确定当前初步散射通信备选点对应的最短距离；最后，
当最短距离小于或等于预设距离时，将当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点，实现了机动散射通信站点的自动规划。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例1提供的机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备流程示意图；
40.图2为站点道路分析示意图；
41.图3为散射通信区域覆盖预测保障能力数据矩阵m示意图；
42.图4为聚类分组条件分析设定示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.本发明的目的是提供一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备，旨在实现机动散射通信站点的自动规划。
45.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
46.实施例1
47.图1为本发明实施例1提供的机动散射通信站点的规划方法流程示意图。如图1所示，本实施例中的机动散射通信站点的规划方法，包括：
48.步骤101：获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；目标区域包括多个初始待选网格。
49.步骤102：基于起始散射通信站点的经纬度信息和所有初始待选网格的经纬度信息，确定目标区域中的多个一次筛选后的待选网格。
50.步骤103：利用统计信息网格算法，对所有一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格。
51.步骤104：将每簇聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点。
52.步骤105：基于所有初步散射通信备选点确定目标散射通信站点。
53.步骤105，具体包括：
54.对于任一当前初步散射通信备选点：
55.步骤1051：基于路网矢量地图数据，确定当前初步散射通信备选点对应的最短距离；最短距离为最近道路与当前初步散射通信备选点的直线距离；最近道路为当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离当前初步散射通信备选点最近的道路。
56.步骤1052：判断最短距离是否大于预设距离，得到判断结果。
57.步骤1053：若判断结果为否，则将当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。
58.步骤1054：若判断结果为是，则将当前初步散射通信备选点舍弃。
59.具体的，设定聚类分组后得到的任意一个簇q，聚类中心的经纬度信息为(a,b),0＜a＜i,0＜b＜j，计算q的中心点(a,b)对应的最短距离d，当d≤d
max
时，代表(a,b)可以作为机动散射通信站点进行推荐，即将(a,b)对应的初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点，反之，当d＞d
max
时，代表点(a,b)无法作为机动散射通信站点进行推荐，即将(a,b)对应的初步散射通信备选点舍弃。其中，d
max
为预设距离。
60.作为一种具体的实施例，如图2所示，在分析得到的散射通信备选机动站点某一个簇q，q的聚类中心为(a,b)，输入道路矢量数据。分别计算(a,b)到四条道路l1、l2、l3和l4的距离分别为d1、d2、d3和d4，取得最小值为d(在图2中，d＝d3)，即为最短距离。
61.作为一种可选的实施方式，步骤102，具体包括：
62.对于任一当前初始待选网格：
63.根据起始散射通信站点的经纬度信息和当前初始待选网格的经纬度信息，确定起始散射通信站点的经纬度信息和当前初始待选网格的之间的通信能力参数；通信能力参数包括：高程数据、气候条件和通信频率。
64.根据起始散射通信站点的经纬度信息和当前初始待选网格的之间的通信能力参数，确定当前初始待选网格与起始散射通信站点的建链通信能力数据；建链通信能力数据为0或1；0代表当前初始待选网格与起始散射通信站点之间的建链通信能力不满足预设要求，1代表当前初始待选网格与起始散射通信站点之间的建链通信能力满足预设要求。
65.实际上，如图3所示，可以利用散射通信区域覆盖预测保障能力数据矩阵m对上述内容进行数学描述。
[0066][0067]
其中，m
x,y
＝f,0＜x＜i,0＜y＜j,f＝0 or 1，当m
x,y
＝0时，代表在目标区域中经纬度信息为(x,y)的初始待选网格与起始散射通信站点之间的建链通信能力不满足预设要求，当m
x,y
＝1时，代表目标区域中经纬度信息为(x,y)的初始待选网格与起始散射通信站点之间的建链通信能力满足预设要求；i为目标区域中初始待选网格的经度的最大值，j为目标区域中初始待选网格的纬度的最大值。
[0068]
从所有初始待选网格中删除建链通信能力数据为0的初始待选网格，得到目标区域中的多个一次筛选后的待选网格。
[0069]
作为一种可选的实施方式，利用统计信息网格算法，对所有一次筛选后的待选网格进行聚类的参数要求包括：
[0070]
每簇聚类后的待选网格中的待选网格的数量满足预设数量n。
[0071]
每簇聚类后的待选网格中的任一网格与对应聚类中心的距离小于距离阈值c。
[0072]
如图4所示，聚类分组时的具体要求包括：
[0073]
(1)根据通信任务需求设定散射通信站点进行建链通信的可靠度不低于k,0＜k＜1。
[0074]
(2)根据通信任务需求(如站点建设规模)设定散射通信站点最大边界范围c。
[0075]
(3)根据国际电信联盟(itu)散射通信链路模型计算得到在(x,y)点处与起始散射通信站点的建立链路通信可靠度为p,0＜p＜1。
[0076]
(4)根据通信任务要求，在同一簇内，任意一个点(即待选网格)都与起始散射通信站点通信可靠度为p，任意一个点无法与起始散射通信站点通信的概率为1-p，在这个簇内所有点都无法与起始散射通信站点通信的概率为(1-p)n，代表着此簇能够与起始站点建链通信的可靠度为1-(1-p)n。
[0077]
实施例2
[0078]
本实施例中的机动散射通信站点的规划系统，包括：
[0079]
经纬度获取模块，用于获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；目标区域包括多个初始待选网格。
[0080]
筛选模块，用于基于起始散射通信站点的经纬度信息和所有初始待选网格的经纬度信息，确定目标区域中的多个一次筛选后的待选网格。
[0081]
聚类模块，用于利用统计信息网格算法，对所有一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格。
[0082]
初步散射通信备选点确定模块，用于将每簇聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点。
[0083]
目标散射通信站点确定模块，用于：
[0084]
对于任一当前初步散射通信备选点：
[0085]
基于路网矢量地图数据，确定当前初步散射通信备选点对应的最短距离；最短距离为最近道路与当前初步散射通信备选点的直线距离；最近道路为当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离当前初步散射通信备选点最近的道路。
[0086]
判断最短距离是否大于预设距离。
[0087]
若否，则将当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。
[0088]
实施例3
[0089]
一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行如实施例1中的机动散射通信站点的规划方法。
[0090]
作为一种可选的实施方式，存储器为可读存储介质。
[0091]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0092]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种机动散射通信站点的规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；所述目标区域包括多个所述初始待选网格；基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格；利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；将每簇所述聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点；对于任一当前初步散射通信备选点：基于路网矢量地图数据，确定所述当前初步散射通信备选点对应的最短距离；所述最短距离为最近道路与所述当前初步散射通信备选点的直线距离；所述最近道路为所述当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离所述当前初步散射通信备选点最近的道路；判断最短距离是否大于预设距离，得到判断结果；若所述判断结果为否，则将所述当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。2.根据权利要求1所述的机动散射通信站点的规划方法，其特征在于，基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格，具体包括：对于任一当前初始待选网格：根据所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的经纬度信息，确定所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的之间的通信能力参数；所述通信能力参数包括：高程数据、气候条件和通信频率；根据所述起始散射通信站点的经纬度信息和所述当前初始待选网格的之间的通信能力参数，确定所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点的建链通信能力数据；所述建链通信能力数据为0或1；0代表所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点之间的建链通信能力不满足预设要求，1代表所述当前初始待选网格与所述起始散射通信站点之间的建链通信能力满足预设要求；从所有所述初始待选网格中删除所述建链通信能力数据为0的初始待选网格，得到所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格。3.根据权利要求1所述的机动散射通信站点的规划方法，其特征在于，利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类的参数要求包括：每簇所述聚类后的待选网格中的待选网格的数量满足预设数量；每簇所述聚类后的待选网格中的任一网格与对应聚类中心的距离小于距离阈值。4.根据权利要求1所述的机动散射通信站点的规划方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述判断结果为是，则将所述当前初步散射通信备选点舍弃。5.一种机动散射通信站点的规划系统，其特征在于，所述系统包括：经纬度获取模块，用于获取起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息；所述目标区域包括多个所述初始待选网格；筛选模块，用于基于所述起始散射通信站点的经纬度信息和所有所述初始待选网格的
经纬度信息，确定所述目标区域中的多个一次筛选后的待选网格；聚类模块，用于利用统计信息网格算法，对所有所述一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；初步散射通信备选点确定模块，用于将每簇所述聚类后的待选网格的聚类中心确定为一个初步散射通信备选点；目标散射通信站点确定模块，用于：对于任一当前初步散射通信备选点：基于路网矢量地图数据，确定所述当前初步散射通信备选点对应的最短距离；所述最短距离为最近道路与所述当前初步散射通信备选点的直线距离；所述最近道路为所述当前初步散射通信备选点周围的所有道路中距离所述当前初步散射通信备选点最近的道路；判断最短距离是否大于预设距离；若否，则将所述当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点。6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至4中任一项所述的机动散射通信站点的规划方法。7.根据权利要求6所述的一种电子设备，其特征在于，所述存储器为可读存储介质。

技术总结
本发明公开一种机动散射通信站点的规划方法、系统及电子设备，涉及通信站点规划技术领域，所述方法包括：基于起始散射通信站点的经纬度信息和目标区域的每个初始待选网格的经纬度信息，确定目标区域中的多个一次筛选后的待选网格；利用统计信息网格算法，对所有一次筛选后的待选网格进行聚类，得到多簇聚类后的待选网格；将每个聚类中心确定为一个初步散射通信备选点；基于路网矢量地图数据确定当前初步散射通信备选点对应的最短距离；最短距离为最近道路与当前初步散射通信备选点的直线距离；当最短距离小于或等于预设距离时，将当前初步散射通信备选点确定为目标散射通信站点，实现了机动散射通信站点的自动规划。实现了机动散射通信站点的自动规划。实现了机动散射通信站点的自动规划。


技术研发人员：王豪源 谢冰 吴彪 刘军
受保护的技术使用者：中国人民解放军61905部队
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/8/6