低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法、系统及设备与流程

本申请涉及低空通信，特别是涉及一种低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法、系统及设备。

背景技术：

1、随着低空经济的快速发展，城市空中交通、无人机物流配送等应用场景对低空通信网络的可靠性提出了前所未有的要求。低空飞行器普遍依赖2.4ghz ism频段与地面基站网络进行状态信号交互，然而该频段作为开放频段，面临着wi-fi设备、蓝牙设备、微波炉以及各类工业设备产生的复杂电磁环境。特别是在城市cbd等高密度建成区，地面基站往往呈密集网格状部署，电磁环境呈现出强动态、高干扰、多径效应显著的特征。现有技术中，地面基站通常采用单站独立抗干扰的工作模式，各站点仅依据本地采集的频谱信息进行孤立的决策处理。这种分散式的架构虽然在一定程度上能够应对静态干扰，但在面对低空业务对连续性和稳定性的严苛要求时，逐渐暴露出明显的局限性。由于缺乏对周边环境的全局认知，单个基站的优化行为往往难以兼顾邻站的接收性能，导致整个网络在面对复杂干扰场景时显得力不从心，严重制约了低空飞行器的安全运营。

技术实现思路

1、基于此，本申请的目的在于，提供一种低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，解决因局部干扰抑制导致的邻站性能恶化、全网同频自干扰以及缺乏对动态干扰源的预测能力等问题，从而在复杂的城市低空环境中显著提升飞行器状态信号的接收成功率和全网通信的稳定性。

2、本申请实施例所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，包括以下步骤：

3、获取各地面基站采集的原始本地电磁观测数据；基于各地面基站的原始本地电磁观测数据，生成覆盖地面基站部署区域的区域电磁态势分布图；

4、从各地面基站的原始本地电磁观测数据中，确定各干扰源的本地电磁观测数据；基于每个干扰源的本地电磁观测数据与所述区域电磁态势分布图内的全域观测信息，确定对应的运动趋势预测结果以及干扰覆盖范围；

5、以各地面基站的信干噪比加权和最大为优化目标、以各地面基站的干净信道数量大于或等于干净信道指定数量为优化约束条件，执行迭代求解步骤：基于所述区域电磁态势分布图、各干扰源的运动趋势预测结果与干扰覆盖范围以及各地面基站的抗干扰配置参数，计算各地面基站的信干噪比并基于对应的加权系数计算信干噪比加权和；在满足优化约束条件的前提下遍历多种信道分配组合，并针对每一种信道分配组合迭代调整各地面基站的抗干扰配置参数；当迭代调整各地面基站的抗干扰配置参数直至满足预设收敛条件时，确定各地面基站对应的抗干扰配置参数；

6、基于各地面基站对应的抗干扰配置参数，控制各地面基站执行干扰避让操作；

7、获取全网实时通信状态数据，基于全网实时通信状态数据修正所述干净信道指定数量以及各地面基站的信干噪比加权系数，继续执行前述接收原始本地电磁观测数据、生成区域电磁态势分布图、求解抗干扰配置参数以及控制干扰避让流程。

8、本申请实施例还公开了一种低空地面基站网络电磁干扰协同规避系统，包括：

9、若干地面基站，用于分别采集原始本地电磁观测数据并发送至协同决策单元；

10、协同决策单元，用于获取各地面基站采集的原始本地电磁观测数据；基于各地面基站的原始本地电磁观测数据，生成覆盖地面基站部署区域的区域电磁态势分布图；从各地面基站的原始本地电磁观测数据中，确定各干扰源的本地电磁观测数据；基于每个干扰源的本地电磁观测数据与所述区域电磁态势分布图内的全域观测信息，确定对应的运动趋势预测结果以及干扰覆盖范围；以各地面基站的信干噪比加权和最大为优化目标、以各地面基站的干净信道数量大于或等于干净信道指定数量为优化约束条件，执行迭代求解步骤：基于所述区域电磁态势分布图、各干扰源的运动趋势预测结果与干扰覆盖范围以及各地面基站的抗干扰配置参数，计算各地面基站的信干噪比并基于对应的加权系数计算信干噪比加权和；在满足优化约束条件的前提下遍历多种信道分配组合，并针对每一种信道分配组合迭代调整各地面基站的抗干扰配置参数；当迭代调整各地面基站的抗干扰配置参数直至满足预设收敛条件时，确定各地面基站对应的抗干扰配置参数；基于各地面基站对应的抗干扰配置参数，控制各地面基站执行干扰避让操作；获取全网实时通信状态数据，基于全网实时通信状态数据修正所述干净信道指定数量以及各地面基站的信干噪比加权系数，继续执行前述接收原始本地电磁观测数据、生成区域电磁态势分布图、求解抗干扰配置参数以及控制干扰避让流程。

11、本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中的计算机可读程序，所述计算机可读程序在被所述处理器执行时实现如本申请实施例任一项所述的方法的步骤。

12、本申请实施例通过获取各地面基站的原始本地电磁观测数据并生成区域电磁态势分布图，打破了传统单站独立感知的信息孤岛，使得原本孤立的频谱数据在地理空间上形成关联，直接消除了单站感知盲区，从数据源层面解决了因局部电磁环境误判导致的邻站性能恶化问题。在此基础上，利用各干扰源的本地观测数据与全域态势信息进行运动趋势及覆盖范围预测，将原本被动等待干扰出现的响应模式转变为主动预判干扰路径的前瞻模式，该手段使得系统能够在干扰实际侵入目标频段前预留规避策略，有效克服了wi-fi跳频及移动干扰源带来的时空不确定性，显著降低了突发干扰对飞行器信号接收的冲击。紧接着，通过以信干噪比加权和最大化为优化目标、以干净信道数量不低于指定值为约束条件执行迭代求解，在遍历信道分配组合的同时动态调整抗干扰配置参数，这一耦合优化手段直接协调了多站点间的资源分配逻辑，避免了多站因同步执行抗干扰操作而产生的信号覆盖空洞，确保了频域资源在空域上的合理复用，从根本上消解了全网同频自干扰现象。最后，通过引入全网实时通信状态数据对干净信道指定数量及加权系数进行动态修正，并驱动全流程的循环执行，形成了“感知-决策-执行-反馈”的滚动闭环自适应机制，使得系统能够持续跟踪城市复杂环境下的电磁动态变化，确保抗干扰策略始终处于全局最优状态，最终实现了在低空经济高密度部署场景下，飞行器信号接收成功率的稳定提升及边缘站点通信质量的可靠保障。

13、为了更好的理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。

1.一种低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，所述执行迭代求解步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，以信干噪比加权和最大为优化目标迭代调整各地面基站的抗干扰配置参数的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，基于每个干扰源的本地电磁观测数据与所述区域电磁态势分布图内的全域观测信息，确定对应的运动趋势预测结果以及干扰覆盖范围的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，所述原始本地电磁观测数据携带有采集位置信息与采样时间戳；

6.根据权利要求1所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，所述原始本地电磁观测数据包括至少一个干扰源的观测数据，不同干扰源分别绑定唯一干扰源标识；

7.根据权利要求1至6任一项所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，所述抗干扰配置参数包括信道分配参数、滤波频点参数以及天线波束参数；

8.根据权利要求1至6任一项所述的低空地面基站网络电磁干扰协同规避方法，其特征在于，所述全网实时通信状态数据包括区域干扰强度数据以及各地面基站的通信质量指标数据；

9.一种低空地面基站网络电磁干扰协同规避系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中的计算机可读程序，所述计算机可读程序在被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。