山区航道AIS信号场强分布特性

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)在内河应用中,由于山区遮挡产生大量的信号盲区,使其效用受限,使用Okumura-Hata模型研究了AIS通信系统在这些地区的可靠性。在长江三峡坝区航段上基于坝河口、石牌、西坝3个基站设置了29个测点,其中山区地带为13个测点,开阔地带为16个测点。测量了所有测点的实际场强,并与理论场强进行对比分析。使用线性回归法对Okumura-Hata模型的修正参数进行优化,计算了山区地带13个测点和开阔地带16个测点中距离大于2.9km的9个测点的修正场强。为验证修正模型的准确性,在重庆永川航段设置6个测点进行验证试验。分析结果表明:AIS信号在传播过程中3km为临界距离,AIS信号传播距离小于3km时,曲线较平缓,信号较好,传播距离大于3km时,曲线较陡峭,信号质量急剧变差。Okumura-Hata模型计算的理论场强与实际场强分布趋势吻合,但在具体数值上存在差距。验证试验中6个测点的实际场强平均值为-106.636dBm,理论场强平均值为-100.982dBm,修正场强平均值为-107.710dBm,Okumura-Hata模型计算结果的平均误差为5.654dBm,平均准确率为94.615%,修正模型计算结果的平均误差为1.071dBm,平均准确率为98.329%。