一种基于ADS-B的民用航空无线电监测方法研究及其分布式系统实现

发布时间：2020-08-26 21:20

【摘要】：随着民用航空业的快速发展和民用航空运输的普及,民用航空承载着越发重要的交通运输使命,是我国经济社会发展重要的战略产业。当前民用航空业发展不平衡、不协调的问题仍然存在,航空安全形势依然严峻,航空安全问题依然是民航工作的前提和重点。在民用航空快速发展的大背景下,充分利用现有的无线电传输通信、互联网、大数据、数据可视化等技术,建立一种精确、实时、可追溯历史航迹并能智能统计分析的民用航空监测方法有着重要的意义和价值。无线通信安全是保证民用航空运行安全的必要前提和重要保证。民用航空无线电监测是保证民用航空运行安全的一个重点和难点,如何将无线电监测与航路监视相融合研究,进而建设专门的监测系统,目前在国内尚未见公开报导。本文对一种基于ADS-B的民用航空无线电监测方法及其分布式系统进行了研究,主要工作如下:第一,对基于软件无线电技术来接收ADS-B信号和采集无线电频谱的基础方法进行了分析,并进行了相应的实验,给出了实验的过程和结果;接着设计并部署实现了单节点的民用航空无线电监测系统,为后续研究积累了实验数据;第二,对多个监测节点的监测系统进行研究,讨论了电波传输原理和无线电传播损耗情况对监测节点覆盖范围的影响,基于理论和实验数据给出了监测节点规划部署方法:第三,对基于ADS-B的民用航空无线电监测方法的实例化分布式系统的总体架构、监测节点架构、信号传输网络和云端处理器架构进行了阐述,并且给出了多节点系统数据融合算法,而后进行了系统软硬件的运维测试,对监测视图进行了展示和解释。最后给出了基于监测系统历史数据的存储、分析和应用方法。通过对民用航空监视技术和无线电监测技术的研究,使得ADS-B数据和频谱数据相互关联,同时开发了民用航空无线电监测系统,能够使得监测更加及时、准确、有效。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V355.1;TN98
【图文】：

民用航空,无线电

云南大学硕士学位论文逡逑国内的民航企业、空管单位和无线电监测机构仍属于不同的部门单位，飞机的飞行逡逑航路涉及到很大的地理范围，对于干扰民航通信的信号和非法广播的查处较为困逡逑难。如图１－２所示，无线电使用对民用航空通信造成了干扰，对于民用航空无线电逡逑协同管理方式尚处于探索阶段，技术不够成熟，对于高空无线电的干扰排查能力不逡逑足，如何将无线电监测与航路监测相融合研究，进而建设专门的监测系统，目前在逡逑国内几乎没有先例。逡逑

信号接收,接收机,实物,范围

RTL一sDR接收机硬件平合实物

视图,信号接收,视图,频域分析

２．３频谱及采集方法逡逑本文研究的民用航空无线电监测系统的第二类原始数据是地面传感节点监测逡逑．范围内的电磁频谱。电磁频谱就是在空间中不同频率对应电磁场辐射强度的集合，逡逑是对空间中电磁场强度的频域分析方法。对频谱进行分析能够获得不同频率和不逡逑同频段电磁波强度、使用情况．、覆盖情况的知识。逡逑２．３．１频谱分析逡逑理论上来说，对信号进行频域分析的基础是傅里叶变换（ＦｏｕｎｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ，邋ＦＴ）。逡逑在数字信号处理中，为了使得ＤＳＰ具有较高的灵活性，开辟了在时域和频域均为逡逑离散形式的频域分析的离散傅里叶变换（ＤｉｓｄｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ，ＤＦＴ），即对于逡逑长度为Ｍ的有限长序列ｘ（ｎ），其Ａ／点ＤＦＴ变换为：逡逑Ｎ—１逦一邋．２７Ｔ逡逑

【参考文献】