民用飞机机载地空数据链系统研究

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1、中图分类号：V216.8论文编号：102870714-S004学科分类号：082302硕士学位论文民用飞机机载地空数据链系统研究研究生姓名夏大旺学科、专业交通信息工程及控制研究方向交通信息处理与数字通信指导教师曹力教授南京航空航天大学研究生院民航学院二Ο一四年三月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofcivilaviationResearchontheAirborneDataLinkSystemofCivilAircraf

2、tAThesisinTrafficInformationEngineeringandControlbyXiaDawangAdvisedbyProf.CaoLiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大

3、学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要作为地空数据通信的主要手段，地空数据链系统已经广泛运用于民航系统。当前主要使用的地空数据链系统为飞机通信寻址与报告系统，即ACARS。尽管ACARS在中国民航应用多年并取得良好效果，但是其核心技术仍然掌握在国外少数几家公司手中。然而这些公司提供的机载端ACARS产品内

4、部处理流程封闭、原始报文不公开的固有缺点，严重阻碍相关单位对于机载ACARS的深入研究与开发。鉴于此，国内有必要开展机载ACARS相关研究。本文围绕相关单位实际需要，以ARINC-618协议和ARINC-429协议为准则，构建机载ACARS。主要研究了ACARS报文格式、编码方式和调制解调方案，并详细论述报文CRC校验原理、计算方法以及纠错原理；ARINC-429总线数据传输策略、信号特点以及编码解码方案。并在此基础上，设计开发了以ARM和DSP为处理核心，符合ARINC-429总线规范要求的机载ACARS调制解调单元。同时，为了满足ACA

5、RS原理和相关技术的验证需要，构建了以惯导系统为激励单元的ARINC-429总线数据源，用于开展机载ACARS技术的地面验证。激励单元可模拟惯导系统生成的导航信息，并通过ARINC-429总线传输至机载ACARS调制解调单元，经过ACARS报文编码，转化为符合ARINC-618协议的下行报文，经信号调制，发送至机载VHF电台；地面站发送的上行报文也将通过机载ACARS调制解调单元解调和解码。系统在实验室环境下的实际测试，验证了报文传输的正确性。关键词：ACARS，ARINC-429总线，CRC，惯导系统I万方数据民用飞机机载地空数据链系统研

6、究ABSTRACTAstheprimarymeansofair-grounddatacommunications,air-grounddatalinksystemshavebeenwidelyusedincivilaviationsystem.Air-grounddatalinksystemiscurrentlymainlyusedforaircraftcommunicationsaddressingandreportingsystem,whichisACARS.DespitetheACARSusedinChinesecivilaviati

7、onformanyyearsandachievinggoodresults,itscoretechnologyisstillinthehandsofafewcompaniesabroad.However,thesemachinesoffercontainedwithintheproductofACARS,theinherentshortcomingsoftheoriginalmessageisnotopen,aseriousimpedimenttodomesticairlinesforACARSdownlinkpacket-depthres

8、earchandsecondarydevelopment.Giventhis,itisnecessarytocarryoutdomesticairborneACARSsystem