专利名称：一种电磁场三维模型的生成方法、系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于工程设计领域，尤其涉及一种电磁场三维模型的生成方法、 系统及设备。
背景技术：
在理想状态下，无线发射点发射的信号在水平方向上的覆盖范围只与距离 有关，场强等值线是一组同心圆。在实际情况下，电》兹场受地形条件(高山、 森林等)影响，实际的场强等值线是不规则的。对于确定的拟覆盖区域，无线 发射机的地理位置及发射功率，是信号覆盖范围的决定性因素。
对于无线发射点的场强分布分析，是按照理想状态对发射功率和覆盖范围 同心圆进行估计，通过对覆盖区域内多个点的信号强度测量，来修正场强分布 图。由于交通等客观条件限制，对覆盖区域内信号强度测量的采样点有限，以 及地理位置的独特性，使得这种通过理想条件估算和有限的测量点验证的场强 分布分析方法存在较大误差，很难如实反应覆盖区域内的场强分布情况。
其中，对于无线发射点的位置定位，考虑信号覆盖、成本、人文等因素， 对于选定的发射点位置，按照理想状态对发射功率和覆盖范围进行定性评估， 经过对覆盖区域内多个点的信号强度测量，来确定发射功率和位置。这种设计 方法工程设计周期长、工作量大，而且由于交通等客观条件限制，对覆盖区域 内信号强度测量的采样点有限，以及地理位置的独特性，使得这种通过理想条 件估算和有限的测量点验证的设计方法，很难实现在预定区域内的理想信号覆盖。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电磁场三维模型的生成方法，旨在解决 现有技术对发射台信号覆盖的场强分布测量描述存在较大误差的问题。
本发明实施例是这样实现的， 一种电磁场三维模型的生成方法，所述方法
包括下述步骤
处理检测点获取的信号参数信息；
根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的地形信息绘制生成 三维场强分布模型。
本发明实施例的另一 目的在于提供一种发射点的定位方法，所述方法包括 下述步骤
根据三维场强分布模型分析计算地形对场强分布的^f务正参数； 根据所述地形对场强分布的修正参数，生成虚拟发射点三维场强分布模型； 根据所述虚拟发射点的三维场强分布模型定位新的信号发射点。 本发明实施例的另一目的在于提供一种电磁场三维模型的生成系统，所述 系统包括
信号参数信息获取处理模块，用于处理检测点获取的信号参数信息； 数据库，用于存储所述信号参数信息； 电子地图数据库，用于提供地形信息；以及
三维场强分布模型绘制生成模块，用于根据所述的信号参数信息以及拟定
信号覆盖区域范围的地形信息绘制生成三维场强分布模型。
本发明实施例的另一 目的在于提供一种发射点的定位系统，所述系统包括 修正参数计算模块，用于根据三维场强分布模型分析计算地形对场强分布
的修正参数；
虛拟发射点的三维场强分布模型生成模块，用于根据所述地形对场强分布 的修正参数，生成虚拟发射点的三维场强分布模型；以及
发射点定位模块，用于根据所述虚拟发射点的三维场强分布模型定位新的 信号发射点。本发明实施例的另一目的在于提供一种设备，所述设备包括移动场强检测
终端以及服务器；
所述移动场强检测终端处理检测点的信号参数信息，并将所述处理后的信 号参数信息发送到服务器；
所述服务器根据所述信号参数信息在电子地图上绘制生成三维场强分布模 型，并根据所述三维场强分布模型生成虚拟发射点的三维场强分布模型，定位 新的信号发射点。
在本发明实施例中，通过在电子地图上建立虚拟无线发射点在实际地形条 件下的三维场强分布模型，精确反映发射台的信号场强分布，为新的信号发射 点的定位提供了参考平台。
图1是本发明实施例提供的电磁场三维模型的生成方法实现流程图2是本发明实施例提供的移动场强检测终端的获取发送数据的实现流程
图3是本发明实施例提供的在电子地图上绘制生成三维场强分布模型的实 现流程图4是本发明实施例提供的信号发射点的定位方法实现流程图； 图5是本发明实施例提供的电;兹场三维才莫型的生成系统及发射点定位系统 的结构图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，通过在电子地图上建立虛拟无线发射点在实际地形条 件下的三维场强分布模型，精确反映发射台的信号场强分布，为新的信号发射 点的定位提供了参考平台。
图1示出了本发明实施例提供的电磁场三维模型的生成方法实现流程，其
详细步骤如下所述
在步骤S101中，在实际发射点的信号覆盖区域内设置若干个检测点。 在步骤S102中，根据上述检测点的实际空间位置，利用移动场强检测终端 获取该检测点的信号参数信息，并将该移动场强检测终端处理后的信号参数信 息通过通用分组无线业务(General Packet Radio Service, GPRS )发送到服务器 端，其中该信号参数信息包括该检测点空间位置的场强信息以及全球定位系统 (Global Positioning System, GPS)数据信息，该GPS数据为该检测点空间位 置的坐标信息。
在步骤S103中J艮务器存储接收到的上述移动场强4企测终端发送的若干个 检测点的信号参数信息，其中，该检测点的个数可以根据实际情况确定，满足 根据在电子地图上绘制等值线的需要，但是检测点的个数越多越好，这样绘制 的三维场强分布模型就能越准确的模拟实际条件下的信号覆盖情况。
在本发明实施例中，在服务器存储该信号参数信息之前需要对该信号参数 信息进行数据处理，因为服务器是从GPRS获取数据，因此对该数据进行解包 解析生成原始信号参数信息，即在移动场强检测终端检测到的信号参数信息。
在步骤S104中，从服务器提取该信号参数信息，采用电磁场等值拟合算法， 在电子地图上绘制生成三维场强分布模型图。
作为本发明的一个实施例，图2示出了本发明实施例提供的移动场强检测 终端的获取发送数据的实现流程，其详细步骤如下所述
在步骤S201中，根据GPS信息，获取该检测点信号参数信息，即检测点 的GPS数据以及场强信息，该GPS数据为该4企测点空间位置的坐标信息。
在步骤S202中，对获取到的检测点的信号参数信息进行数据处理，包括数 据打包、调制等。
在步骤S203中，将上述处理后的信号参数信息数据通过GPRS网络发送给 服务器。
由于移动场强检测终端获取的信号参数信息必须通过处理才能调制到 GPRS网络上进行传输，因此，在上述步骤中要对获取到的信号参数信息进行 打包，调制成可在GPRS网络上传输的数据。
作为本发明的一较佳实施例，图3示出了本发明实施例提供的在电子地图 上绘制生成三维场强分布模型的实现流程，其详细步骤如下所述
在步骤S301中，在服务器中提取信号参数信息，该参数信息即通过处理后 的原始的信号参数信息。
在步骤S302中，根据发射点的参数信息以及上述提取的信号参数信息，在 电子地图上根据拟定信号覆盖区域范围的地形信息(电子地图数据库提供)绘 制场强等值线以及等值面，其中，发射点的参数信息即拟定发射点的GPS数据 以及场强发射功率等；而该等值线以及等值面是通过专用的数学绘图工具(算 法)来完成的。
在步骤S303中，根据上述电子地图上的场强等值线以及等值面生成场强数 据场。
在步骤S304中，对上述的场强数据场进行体绘制生成三维场强分布模型。 通过上述步骤实现了建立受地形地貌影响的精确的三维场强分布模型。 图4示出了本发明实施例提供的信号发射点的定位方法实现流程，其详细 步骤如下所述
在步骤S401中，根据上述步骤中已经建立的三维场强分布模型，分析该三 维场强分布模型计算在拟定覆盖范围内地形对场强分布的修正参数，该参数就 是地形地貌对场强的影响参数信息，即高山、森林对场强的衰减情况。
在步骤S402中，在电子地图上，在拟定覆盖范围内4壬意选择一个发射点， 根据上述步骤分析计算得到的地形对场强分布的修正参数，绘制场强等值线、 等值面。 在步骤S403中，4艮据上述绘制的场强等值线、等值面生成虛拟发射点的三 维场强分布模型，其详细流程如上附图中三维模型的绘制生成流程的描述，在 此不再赘述。
在步骤S404中，根据上述绘制生成的多个虚拟发射点的三维场强分布模 型，在拟定覆盖范围内定位新的信号发射点。
在本发明实施例中，在电子地图上，通过在原有实际测试结果，结合电磁 场等值拟合算法生成的三维场强分布模型上，计算地形对场强分布的修正参数， 得到电子地图上实际地形条件对场强分布的修正参数。这样，可以确定拟定覆 盖范围内任意点作为信号发射点的场强覆盖范围，从而乂人信号覆盖范围的全面 性上找出该覆盖范围内发射点的最佳位置。例如，在该电子地图上的显示效果
可以是在原有实际测试生成的三维场强分布4莫型上，当电子地图的触发点移 动到该三维场强分布才莫型的任意位置(除发射点)时，才艮据上述计算的地形对
场强分布的修正参数自动绘制生成新的虚拟的三维场强分布模型，其模型的显 示曲线可以与原有实际测试生成的三维场强分布才莫型的显示曲线有颜色或者其 它特征的区别，以方便用户能清晰的确定新的发射点的覆盖区域范围，从而找 到最佳的信号发射点。
在本发明实施例中，当建立了三维场强分布才莫型之后，就能在电子地图上， 虚拟的确定出在该拟定覆盖范围内的最佳信号发射点的具体位置，从而工程人 员依据此发射点的三维场强分布模型确定实际信号发射点以及发射功率。
图5示出了本发明实施例提供的电磁场三维模型的生成系统及发射点定位 系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分，该三维模型 的生成系统1与发射点定位系统2内置于设备的软件单元、硬件单元或者软硬 件单元，其中，该设备包括一移动场强检测终端以及服务器。
在本发明实施例中，该电磁场三维模型的生成系统1包括信号参数信息获 取处理才滅块ll、数据库12、三维场强分布模型绘制生成4莫块13以及电子地图 数据库14。
信号参数信息获取处理模块11置于移动场强检测终端，处理检测点获取的
信号参数信息，并将处理后的信号参数信息发送到服务器；数据库12置于服务 器中，存储信号参数信息获取处理模块ll发送的信号参数信息；三维场强分布 模型绘制生成模块13置于服务器中根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆 盖区域范围的实际地形信息绘制生成三维场强分布模型；其中，电子地图数据 库14提供虚拟的拟定信号覆盖区域范围的实际地形信息。
作为本发明的又一实施例，置于移动场强4企测终端的信号参数信息获取处 理模块11又包括信号参数信息获取模块111、信号参数信息处理模块112以及 信息发送^t块113,其中
信号参数信息获^^莫块111根据GPS信息，获取该检测点信号参数信息； 信号参数信息处理模块112对信号参数信息获取模块获取到的检测点的信号参 数信息进行数据处理；接着信息发送模块113发送信号参数信息处理模块处理 后的信号参数信息。
作为本发明的又一实施例，三维场强分布才莫型绘制生成才莫块13又包括绘制 模块131、数据场生成模块132以及三维场强分布模型生成模块133,其中
绘制模块131根据数据库12接收到的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域 范围的实际地形信息绘制场强等值线以及等值面；数据场生成模块132才艮据等 值线以及等值面生成三维数据场；三维场强分布模型生成才莫块133对三维数据 场进行体绘制生成三维场强分布模型。
在本发明实施例中，发射点的定位系统2包括修正参数计算模块21、虚拟 发射点的三维场强分布模型生成模块22以及发射点定位模块23，其中
修正参数计算模块21根据三维场强分布模型分析计算地形对场强分布的 修正参数；虚拟发射点的三维场强分布模型生成才莫块22根据分析计算的地形对 场强分布的修正参数生成虚拟发射点的三维场强分布模型；发射点定位模块23 根据生成的虚拟发射点的三维场强分布模型定位新的信号发射点。
在本发明实施例中，通过建立无线发射点在实际地形条件下的三维场强分
布模型，精确精确反映发射台的信号场强分布；同时，在电子地图上，精确计
算虚拟发射点的场强覆盖情况，虚拟的定位出在该拟定覆盖范围内的最佳信号 发射点，从而缩短发射点工程设计周期，降低调试、试验和验证环节成本，提 高发射点的覆盖效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的寸呆护范围之内。
权利要求
1、一种电磁场三维模型的生成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤处理检测点获取的信号参数信息；根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的地形信息绘制生成三维场强分布模型。
2、 如权利要求1所述的电磁场三维模型的生成方法，其特征在于，所述信 号参数信息为检测点空间位置的场强信息以及GPS数据信息。
3、 如权利要求1所述的电磁场三维模型的生成方法，其特征在于，所述处 理检测点获取的信号参数信息的步骤具体为根据GPS信息，获取该检测点信号参数信息； 对获取到的检测点的信号参数信息进行数据处理； 将所述处理后的信号参数信息通过GPRS发送给服务器。
4、 如权利要求1所述的电磁场三维模型的生成方法，其特征在于，所述根 据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的地形信息绘制生成三维场 强分布模型的步骤具体为根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的实际地形信息绘制 场强等值线以及等值面；根据所述等值线以及等值面生成场强数据场； 对所述场强数据场进行绘制生成三维场强分布模型。
5、—种发射点的定位方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤 根据三维场强分布模型分析计算地形对场强分布的修正参数； 根据所述地形对场强分布的修正参数，生成虚拟发射点的三维场强分布模型；根据所述虚拟发射点的三维场强分布模型定位新的信号发射点。
6、 一种电磁场三维模型的生成系统，其特征在于，所述系统包括 信号参数信息获取处理模块，用于处理检测点获取的信号参数信息； 数据库，用于存储所述信号参数信息； 电子地图数据库，用于提供地形信息；以及三维场强分布模型绘制生成模块，用于根据所述的信号参数信息以及拟定 信号覆盖区域范围的地形信息绘制生成三维场强分布模型。
7、 如权利要求6所述的电磁场三维模型的生成系统，其特征在于，所述信 号参数信息为检测点空间位置的场强信息以及GPS数据信息。
8、 如权利要求6所述的电磁场三维模型的生成系统，其特征在于，所述信 号参数信息获取处理模块进一步包括信号参数信息获取才莫块，用于根据GPS信息，获取该检测点信号参数信息； 信号参数信息处理模块，用于对获取到的检测点的信号参数信息进行数据 处理；以及信息发送模块，用于发送所述处理后的信号参数信息。
9、 如权利要求6所述的电磁场三维模型的生成系统，其特征在于，所述三 维场强分布模型绘制生成模块进一步包括绘制模块，用于根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的实际地形信息绘制场强等值线以及等值面；数据场生成模块，用于根据所述等值线以及等值面生成场强数据场；以及 三维场强分布模型生成模块，用于对所述三维数据场进行体绘制生成三维场强分布模型。
10、 一种发射点的定位系统，其特征在于，所述系统包括 修正参数计算模块，用于根据三维场强分布模型分析计算地形对场强分布的修正参数；虚拟发射点的三维场强分布模型生成模块，用于才艮据所述地形对场强分布 的修正参数，生成虚拟发射点的三维场强分布模型；以及发射点定位模块，用于根据所述虚拟发射点的三维场强分布模型定位新的 信号发射点。
11、 一种设备，其特征在于，所述设备包括移动场强才企测终端以及服务器； 所述移动场强检测终端处理检测点的信号参数信息，并将所述处理后的信号参数信息发送到服务器；所述服务器根据所述信号参数信息在电子地图上绘制生成三维场强分布模型，并根据所述三维场强分布模型生成虚拟发射点的三维场强分布模型，定位新的信号发射点。
全文摘要
本发明适用于工程设计领域，提供了一种电磁场三维模型的生成方法、系统及设备，所述方法包括下述步骤处理检测点获取的信号参数信息；根据所述的信号参数信息以及拟定信号覆盖区域范围的实际地形信息绘制生成三维场强分布模型。在本发明实施例中，通过在电子地图上建立虚拟无线发射点在实际地形条件下的三维场强分布模型，精确反映发射台的信号场强分布，为新的信号发射点的定位提供了参考平台。
文档编号G01S5/14GK101349718SQ20071007521
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者李明国 申请人:深圳市家国天下科技有限公司