ADS-B综合课程设计报告材料.doc

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1、航空航天大学综合课程设计ADS-B报文数据的解析研究班级学号学生姓名指导教师课程设计任务书课程设计的容及要求：一、设计说明对接收到的ADS-B数据进行解析，就是要对航空报文有较多了解，根据编码协议对报文进行解码，从里面提取出有用信息，能让人直观理解报文信息二、设计要求根据链路协议及编码协议，对报文解析，要实现：1.能够解析出速度，高度，经纬度等重要信息；2.界面尽量友好，误差要小；3.数据能够实时更新三、实验要求用VC++实现编程和解析四、推荐参考资料五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表评语、建议

2、或需要说明的问题：指导教师签字：日期：成绩一、概述空通管理的根本目的是使航线上的飞机安全、有效和有计划地在空域中飞行,管制员需要对管制空域飞机的飞行动态进行实时监视。传统的雷达监视手段采用询问/应答方式对目标探测。从长远来看,雷达系统自身具有很多局限性:雷达波束的直线传播形成了大量雷达盲区;无法覆盖海洋和荒漠等地区;雷达旋转周期限制了数据更新率的提高,从而限制了监视精度的提高;无法获得飞机的计划航路、速度等态势数据,限制了跟踪精度的提高和短期冲突告警STCA(ShortTermConflictAle

3、rt)的能力。因此,需要发展新的监视手段。广播式自动相关监视ADS-B(AutomaticDependentSurveillance-Broadcast)即航空器自动广播由机载星基导航和定位系统生成的精确定位信息,地面设备和其他航空器通过航空数据收此信息,卫星系统、飞机以及地基系统通过高速数据链进行空天地一体化协同监视。ADS-B的精度和数据更新率比雷达高,除位置信息外,ADS-B还提供其他信息,包括速度和飞行意向等,尤其适合于山区、荒漠、边远机场等不宜建设雷达的区域,也适合于高密度机场的监视,是未

4、来监视系统的重要组成部分和发展方向。目前，ICAO（InternationalCivilAviationOrganization，国际民用航空组织）高度重视ADS‐B的发展与应用，并制订了相关的技术标准和发展规划，并一直在努力倡导在全球统一部署相同标准ADS‐B体系，实现全球围的飞行监控与数据共享。我国的民用航空业目前正处于成长期，飞机的数量、飞行的规模和空域的围都在不断扩大，需要引进并吸收ADS‐B技术，以丰富和改进我们自己的空通管制系统和体系，并实现与国际最新技术的接轨。在ADS‐B技术的吸收和

5、应用中，需要不断地研究其基本原理，掌握其技术核心，促进实现国际先进技术与中国本地情况的不断融合。导航卫星发送发送相互发送接收数据飞机B飞机A地面基站图1ADS-B技术在航空中的应用示意图二、ADS-B系统工作原理ADS-BOUT系统中，主要的功能由S模式应答机实现，在其正常工作期间，周期性的将DF17格式的扩展断续振荡信号广播出去，为飞机和地面站提供相关信息包括飞机的经纬度信息、高度信息、航行速度信息等。在系统正常工作时，应答机接收来自GPS接收机的导航消息，通过对数据的分析，提取有有用的信息部分组

6、合成为使用于S模式传输的报文格式，然后以特定的速率通过应答机天线发送出去，当地面站和其他飞机接收到这些信息后，通过对信息的解码、检错、纠错、报文生成过程获取这架飞机的飞行参数，高度速度等有效的信息，这些信息将非常有效的帮助完成空中管理以及飞机间的相关监视过程。与应答机应答二次雷达的询问一样，DF17格式的扩展断续振荡信号用一个1090MHz的载波频率进行调制并以1Mbps数据速率广播脉冲位置，扩展断续振荡脉冲的长度为112比特。ADS-B消息结构Bit1----56----89----3233---

7、8889---112DF=17DF=10001CAAA(ICAO)ME字段PI图2ADS-B消息结构在接收的数据部分中，以DF17格式的扩展断续振荡信号为例，共有5个主要的飞行任务字段。其中，第一个字段为DF位格式字段，长度为5比特，主要作用在于识别扩展断续振荡的容，此字段设置为固定值17（十进制数），本项目工作的研究也主要针对此类信号。接下来则是3比特的应答机能力(CA)字段，该字段描述了飞机的S模式数据链通信能力，如是否装载了ADS系统等。广播地址(AA)字段是消息中最重要的一个字段，该字段唯一

8、的识别了每个飞机独一无二的24比特的S模式地址，用来表明飞机的身份。接下来是机载设备采集整合的信息ME字段，56比特的扩展型断续振荡报文是主要的ADS-B消息，该消息主要包括飞机的参数信息如高度、速度、经度、纬度等信息，它为飞机参数如GPS位置和速度提供报文有效信息。最后，24比特的奇偶性(PI)字段，该字段为前88位数据信息的CRC校验余数，用于实现CRC检错纠错。三相关技术1．1090ES数据链1090ES（ExtendedSquitter，扩展电文）的命名中包含