基于ADS-B空管监视系统的设计与实现

发布时间：2017-03-21 23:06

  本文关键词：基于ADS-B空管监视系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国国民经济水平高速发展,民航定期航班周转量已居世界前茅。在国际民航组织中,我国已成为航空运输大国。空中交通流量的持续增长,对空中交通管理系统不断提出更高要求。我国的空管系统大多基于传统的空管雷达技术,尽管空管雷达在性能、功能和可靠性方面已发展得相当成熟,但亦存在缺点,其费用开销高昂、部署维护困难、对运行环境的要求高,诸多的局限,使得空管雷达已越来越难以满足空管现代化发展的需要。从技术上,ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,即广播式自动相关监视)较空管雷达更具优势,监视范围更广、性能更高、部署更方便、造价更低廉、特别是为不宜建设空管雷达的区域提供了空管监视解决方案。从发展趋势看,国际民航组织已将ADS-B确定为未来空管监视技术发展的主要方向,并在积极促进该技术的推广应用。从国际现实看,欧美各国争先发展ADS-B空管技术的应用,已取得显著的成效,而ADS-B在我国的发展起步虽早,但发展缓慢,依然处于概念和试验阶段。基于以上原因,对ADS-B技术在空管监视系统中的应用探索和实践具有十分重要的研究价值和现实意义,随着我国低空空域的加快开放,该课题的意义将更加明显。本文从软件工程的角度出发,围绕三个方面问题展开研究,一是ADS-B技术应用研究,二是空管业务领域问题研究,最后是运用软件开发技术来实现课题要求的软件系统。其中ADS-B技术是灵魂;空管领域业务是最终目标;软件开发技术则是手段,是贯穿课题研究始终的基本要素。本文基于对ADS-B空管监视系统相关问题的研究和探索,设计并实现了一套完整的小型的ADS-B空管监视系统。该系统包括五个核心子系统,分别是监视数据显示、飞行数据显示、ADS-B报文处理、告警计算和设备运行状态监控子系统。通过测试和试运行,系统达到预期的设计目标,完成了基于ADS-B技术的飞行器航迹的跟踪、监视和告警等各项指标要求。从系统的研发过程和运行结果看,基于ADS-B技术研发空管监视系统是可行的,而且系统开发周期较短,运行稳定、可靠、安全。不足之处在于本文探讨的是一个小型系统,距离大中型系统还有一定差距。总之,本文作为对基于ADS-B空管监视系统研发的一次有益尝试,为以后研发大中型系统积累了丰富的经验,提供了有益的参考。
【关键词】：广播式自动相关监视 空管 航迹 告警
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：V355
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题的研究背景和研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状分析10-12
• 1.3 研究目标和主要研究内容12-14
• 1.4 论文的章节安排14-15
• 第二章 空管监视系统相关的理论和技术15-19
• 2.1 自动相关监视技术在空管监视系统中的应用综述15-16
• 2.2 地理信息系统技术在地图显示和管理中的应用综述16-17
• 2.3 简单网络管理协议在系统监控中的应用综述17
• 2.4 Qt开发框架综述17-18
• 2.5 数据库在系统开发中的应用综述18
• 2.6 本章小结18-19
• 第三章 空管监视系统的需求分析19-25
• 3.1 系统概述19
• 3.2 系统功能需求分析19-22
• 3.3 系统性能需求分析22-23
• 3.4 系统运行环境需求分析23-24
• 3.5 本章小结24-25
• 第四章 空管监视系统的设计25-51
• 4.1 系统总体设计25
• 4.2 ADS-B信号接收和处理模块设计25-29
• 4.2.1 ADS-B报文接收25-26
• 4.2.2 ADS-B报文解析26-29
• 4.3 监视数据显示模块设计29-37
• 4.3.1 概述29
• 4.3.2 结构设计29-31
• 4.3.3 算法设计31-37
• 4.4 飞行数据显示系统设计37-43
• 4.4.1 概述37
• 4.4.2 结构设计37-39
• 4.4.3 算法设计39-43
• 4.5 系统运行状态监控系统设计43-46
• 4.5.1 概述43
• 4.5.2 结构设计43-44
• 4.5.3 算法设计44-46
• 4.6 告警模块系统设计46-50
• 4.6.1 概述46-47
• 4.6.2 结构设计47
• 4.6.3 算法设计47-50
• 4.7 本章小结50-51
• 第五章 空管监视系统的实现51-67
• 5.1 项目资源配置51-52
• 5.1.1 人力资源配置51
• 5.1.2 软硬件资源配置51-52
• 5.2 项目管理策略52-54
• 5.3 项目实现结果介绍54-66
• 5.3.1 监视数据显示系统实现介绍54-58
• 5.3.2 飞行数据显示系统实现介绍58-59
• 5.3.3 系统运行状态监视系统实现介绍59-61
• 5.3.4 告警模块实现61-65
• 5.3.5 ADS-B解析实现65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 空管监视系统的测试67-79
• 6.1 重点测试用例67-73
• 6.2 测试结果统计73-74
• 6.3 运行结果展示74-78
• 6.4 本章小结78-79
• 第七章 总结与展望79-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85

【参考文献】

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 钱瑛;空管飞行冲突与低高度报警系统的设计与实现[D];电子科技大学;2003年

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本文编号：260440