A320飞机ACARS报文解析与应用

以空客A320机队ACARS报文中CFDS和ACMS报文为例,结合航空公司运行场景,对报文的结构及报文的解析方法进行介绍。     

测量船通信网络自检测方法

针对测量船通信网络由2层帧方式交换升级为3层包交换方式后无法使用上星自环检测方式实现自检测的问题,在分析通信网络自检测模式下的链路特性的基础上,提出基于组播报文实现自检测的构想。设计利用组播洪泛特性实现报文环回的网络拓扑结构以及实现检测与对比报文的硬件设备,阐述检测软件发送、接收、处理报文的流程,实现了网络通断、时延及丢包率的自检测,并通过模拟检测实验证明了设计方案是切实可行的。     

ADS-B监视数据质量分析研究

为了进一步推广ADS-B技术,提高ADS-B数据的质量,通过对ADS-B数据的分析,研发了一种ADS-B数据质量评估系统,该系统可以对CAT021报文进行解析,并对解析后的数据的完好性、漏点率和跳点率进行分析,以及航班轨迹的显示。论文中采用了广州＂大和章＂ADS-B台站数据对其进行了验证,其评估结果可靠有效,对ADS-B数据分析研究有一定的参考意义。     

基于HHT的ACARS基带信号处理方法的研究

针对目前ACARS基带信号处理的方法,将Hilbert-Huang变换应用于ACARS报文的解析中.以采集到的民航飞机下行的ACARS报文信号为数据源,利用经验模式分解法EMD将报文信号分解成有限个固有模态函数IMF,从而根据Hilbert变换求出每个固有模态函数IMF的瞬时频率,结合ARINC-618协议定义的ACARS报文信号数据传输机制与编码特点,完成了报文信号的译码.将一种新的方法运用到ACARS基带信号处理中,可以有效地消除ACARS基带信号失真的影响,具有较强的抗信号漂移能力.通过与权威的译码系统译码得到的结果对比,表明算法具有良好的工程应用价值.     

星基ADS-B接收机监视容量分析

星基广播式自动相关监视（ADS-B）系统是实现广域范围内航空器监视的重要技术手段。星基ADS-B系统内部存在严重的共信道干扰,共信道干扰限制了系统的监视性能。为了定量给出星基ADS-B接收机监视容量的计算方法,首先,给出了星基ADS-B系统的模型;随后,通过理论分析得到了星基ADS-B接收机报文冲突概率及报文正确接收概率,以此为基础理论,分析得出星基ADS-B接收机位置报文更新间隔及监视容量的计算方法;最后,构建了星基ADS-B仿真系统,仿真验证了理论计算公式的正确性。研究表明：星基ADS-B接收机的监视容量由飞机-卫星空天链路的误码率及ADS-B应用子系统所要求的位置报文更新间隔联合决定。     

一种新的S-TDMA系统的时隙分配方案

在分析 S-TDMA系统中典型时隙分配方案的基础上,提出了一种新的时隙动态分配方案,使地面站可以根据用户的需求实时地为其分配时隙。采用排队论的方法对时隙动态分配方案中优先级别不同的用户请求的报文延时性能进行了分析对比。仿真结果表明,这种时隙动态分配方案可以大大缩短优先先级别高的用户请求的报文延时,因而适用于用户有应急需求,需要发送长报文的场合。     

ACARS报文参数的辨识

针对由于传输差错及人为因素引起的报文准确性和完整性问题,本文介绍了ACARS报文的种类及其基本结构；提出了参数辨识技术,它包括报文数据的预处理、译码和校验三部分。实验结果证明,该技术提高了ACARS报文的正确识别率,具有维护简单、扩充方便灵活的优点,对空地数据链技术在民航的有效应用起到积极作用。     

入侵检测中拒绝服务攻击模式分析

基于特征的IDS为了检测到攻击,必须处理能与攻击表现相匹配的攻击描述,该过程可以简化为与网络报文部分匹配的模式描述,也可以复杂化为将多传感器输出映射到抽象攻击表现的状态机描述或神经网络描述。描述了入侵检测系统(IDS)中涉及的几个典型拒绝服务攻击(DoS)模式,对这些DoS攻击模式进行了详细的分析。DoS特征是书写检测特定攻击过滤器的必要知识,详细描述了这些DoS攻击的特征,并提出了抵御DoS攻击的一个应对措施———IDS。     

基于深度学习的ADS-B异常数据检测模型

广播式自动相关监视（ADS-B）是下一代空中交通运输系统的重要组成部分，是新航行系统中非常重要的通信和监视技术，但其协议没有提供相关的信息认证和数据加密，因此极其容易受到欺骗干扰的影响。针对ADS-B报文数据特点，采用深度学习的seq2seq模型对ADS-B报文数据进行重构，通过重构误差来检测异常，并对数据进行特征扩展，使模型能更好的捕捉数据的时间依赖性。实验结果表明，所采用的方法优于传统的机器学习方法，且在数据特征扩展后，模型检测效果提升。相比于现有的欺骗干扰检测方法，该方法不需要改变ADS-B系统的协议，也不需要额外的节点或传感器参与，具有一定的适应性和灵活性。     

飞行传感器的故障检测与识别

 飞行传感器是飞行控制和导航系统中的薄弱环节,它们的故障率一般是比较高的。为了提高系统的可靠性,对传感器的故障应能实时地检测和识别,并重构传感器所测量的信号(修正)。为此,在系统中常采用传感器的硬件余度和解析余度。本文介绍了飞行传感器硬件余度和解析余度的原理以及几种实用的余度方案,对解析余度中的统计决策原理和故障检测的鲁棒性问题也作了简单介绍。     

含噪振动信号中早期碰摩的故障检测研究

 研究了在有噪环境下发动机转子系统早期碰摩故障的检测问题。利用最优参数搜索法改进了独立分量分析( ICA) 算法, 用于求解转子系统振动信号与噪声的盲分离问题。在此基础上, 对分离后的振动信号利用小波包分解进行早期碰摩信号的检测。结果显示最优搜索的ICA 算法运行效率高, 信号分离纯度好, 对振动信号有高效的降噪作用, 并利用小波包分解准确地检测出振动信号中的碰摩信息, 其效果优于小波分解法。信噪分离与小波包分解相结合有望用于工程实践中的早期碰摩故障检测和诊断。     

航空发动机外部管路调频的有限元计算方法

利用有限元方法对航空发动机外部管路模态进行了计算,得到了管路的固有频率及模态振型;通过计算,分析了安装不同数量、位置的卡箍对管路固有频率的影响,以此为依据进行了管路调频,避免了管路共振的发生。     

Packet Radio Monitoring Via Repeater-On-Packets

The packet radio network (PRNET) is a store-and-forward packet switching system consisting of switching nodes which share a single radio communication channel. Recent studies have shown that PRNETs can easily be saturated and become unstable unless efficient routing and flow control algorithms are used. To enable point-to-point packet transportation, network stations assign a code (label) to each repeater; the process of assigning such labels is referred to as "network initialization." The initialization procedure assumes that the network topology is now known a priori and is changing with time. Thus the initialization procedure involves mapping of network topology, determining network structure (labels for repeaters), and transmitting labels to the repeaters. Although many authors have developed analytical models to study channel access schemes, no one has yet addressed the initialization issue. We present a Markov chain model which enables one to obtain in close form the optimal rates at which repeaters and station must transmit repeater-on-packets (ROPs) and label packets (LLPs) to minimize the network initialization time in a one-hop network, finite buffer station. Our most important result is that the network initialization time is relatively insensitive to the station transmission rate, but the repeater transmission rate must be carefully chosen to achieve rapid initialization.     

小波包分析在内燃机车静液压齿轮箱故障诊断中的应用

本文简述了小波变换的基本原理及利用小波包对振动信号进行分解的方法。小波分析良好的时频局部化性质，适于检测正常信号中夹带的瞬态反常现象并展示其成分，这在旋转机械状态监侧及早期故障诊断中具有重要意义。本文给出利用小波包分析在内燃机车静液压齿轮箱故障诊断中提取微弱轴承冲击故障特征的实例。     

支持内容分析的网络监视器的设计与实现

当网络发生异常时，对网络上传输的数据进行监视和分析，是网管人员解决网络故障的一种常用方法。本文介绍一种支持多种平台及内容分析的网络监视器系统的设计与实现，并简要介绍其中所涉及的数据包截获、数据包分析以及应用数据重组等关键技术。该系统可以监听网管人员感兴趣的数据包，通过对其进行分析和研究，分析出其遵守的协议以及其应用层数据，同时支持将应用层数据进行重组，恢复到被监视用户所看到数据的格式，达到与被监视用户相同的显示效果。该系统的实现，为网管人员有效地管理网络提供了一种直观的工具。     

航空发动机分布式控制系统时延/丢包鲁棒性分析

为了定量描述航空发动机分布式控制系统对于时延/丢包的鲁棒性，开展了分布式控制系统鲁棒性分析研究.针对能够同时刻画时延和丢包控制系统模型，以线性矩阵不等式的形式给出了稳定性判据；使用区域极点配置技术设计控制增益矩阵，并对极点位于不同区域的闭环系统进行了时延/丢包稳定裕度的求解和验证；从时延/丢包鲁棒性及动态性能的角度对闭环极点的配置区域选取进行了探讨.仿真结果证实了该稳定性判据的有效性，进一步分析结果表明:当闭环极点被配置在-4附近时，系统具有最强的时延/丢包鲁棒性.综合考虑控制系统对于时延/丢包鲁棒性和动态性能的要求，可以将闭环极点配置在圆心在-8和-4之间、半径为1的圆盘区域内.      

适用于爆炸物CT检测重建图像去噪新算法

场旅客行李爆炸物CT检测成像过程中不可避免地受到噪声影响,对重建图像的去噪处理是爆炸物CT检测技术中的一个重要环节。针对机场旅客行李隐藏爆炸物快速检测、重建图像质量要求和引入的噪声特点,提出了一种有效的图像去噪算法将小波包分析与快速中值滤波相结合,并且对小波包系数运用一种新的阈值去噪方法。实验结果表明,该算法能更有效地去除重建图像的噪声并保持图像的边缘细节。     

A New Exposed-terminal-free MAC Protocol for Multi-hop Wireless Networks

This article presents a new multichannel medium access control (MAC) protocol to solve the exposed-terminal (ET) problem for efficient channel sharing in multi-hop wireless networks. It uses request-to-send and clear-to-send (RTS/CTS) dialogue on a common channel and flexibly opts for conflict-free traffic channels to carry out the data packet transmission on the basis of a new channel selection scheme. The acknowledgment (ACK) packet for the data packet transmission is sent back to the sender over another common channel thus completely eliminating the exposed-terminal effects. Any adjacent communication pair can take full advantage of multiple traffic channels without collision and the spatial reuse of the same channel is extended to other communication pairs which are even within 2 hops from them. In addition, the hidden-terminal effect is also considerably reduced because most of possible packet collisions on a single channel are avoided due to traffic load balance on multichannels. Finally, a performance comparison is made between the proposed protocol and other typical MAC protocols. Simulation results evidence its obvious superiority to the MAC protocols associated with other channel selection schemes and traditional ACK transmission scheme as well as cooperative asynchronous multichannel MAC (CAM-MAC) protocol in terms of four performance indices: total channel utilization, average channel utilization, average packet delay, and packet dropping rate.     

Distributive Demand-Assigned Packet Switching with Trailer Transmissions

In a packet satellite system using ALOHA type random access techniques, channels and on-board processing may be effectively used to provide significant gains in throughput, delay, and bandwidth efficiency. Motivated by this conjecture, a distributive demand-assigned packet broadcast system through a processing satellite with multiple request channels and user buffers is first presented. This scheme is shown to be able to achieve the above goals except, as any other demand type scheme, it also exhibits relatively poor delay performance at low traffic when compared with pure random access schemes. An extended scheme using trailer transmission to improve delay performance at low traffic is then introduced. Two techniques for handling trailer transmissions are studied and compared. Both are shown to provide lower packet delay at light trafric. lay at light traffic.