大型民用客机管制与监视系统验证与测试平台的构建

目的在于研发大型民用客机航路管制与监视系统验证与测试平台,以实现机地数据通信系统环境下的航路管制与监视信息的数据地面接收和处理;同时,依照现有的空管航路管制与监视功能的国际标准和相关区域的运行要求,实现地面管制系统向机载系统的数据发布。该项研究成果能对口飞机机载数据链相关的ATC(Air Traffic Control空中交通管制)功能和部分监视功能ADS-C(Automatic Dependent Surveillance-Contract合同式自动相关监视)、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast广播式自动相关监视),提供对应的地面收发端,监控机载系统数据状态。该成果可以配合飞机研发过程中的试验和排故,并为适航验证工作提供有力的准备和支持。     

自动相关监视系统信息传输性能分析方法及测试平台构建

本研究目的在于提出一种在民用飞机机载自动相关监视系统(Automatic Dependent Surveillance,简称ADS)系统设计和试验过程中实时/非实时检测该系统端到端信息传输性能的分析方法,并进行相应的地面测试平台搭建设计。对口于飞机的机载系统,ADS监视系统信息传输性能分析平台能够快速准确定位ADS系统的试验故障,实现有效的排故和分析,直观地评估自相关监视系统的工作状态。这项研究的结果有助于推动机载合同式自动相关监视系统(Automatic Dependent Surveillance-Contract,简称ADS-C)和广播式自动相关监视系统(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,简称ADS-B)机上地面功能试验、民机机上地面试验、民机飞行试验等各项工作的开展。该平台在飞机交付以后,也有利于维护工作与客户支持工作的进行。     

支持单人制机组运行的机载监视应用系统

随着新一代航空运行体系要求飞机的运行更精确,驾驶舱系统和地面管制系统的工作负荷也随之增加。机载监视应用系统承担着授权的空中交通管制服务处理功能,在机内机组高负荷工作状态、失能状态下,协同飞行管理系统和（或）地面机组承担包括自主分离保证、战术航路,冲突解决和/或自动着陆、场面运行等航路运行的管理,旨在降低机组和管制员的工作负荷。为满足单人制机组运行下机组资源管理的要求,可采用智能等级的分析方法开展机载监视应用系统功能的分析和捕获工作。     

ADS系统最小位置报告率研究

AnAnalysisoftheMinimalReportRateinADS一、简介自动相关监视（ADS）系统作为空中交通管制系统中的一种新的监视手段,受到各国普遍重视。自动相关监视（ADS）系统由空地数据链、导航数据源和先进的地面数据处理和显示系统组成。机载导航设备获得的信息佳少包括飞机识别和四维位置信息）,以适当的位置报告率通过地空数据链传送到地面,在自动相关监视终端上形成空中交通信息,为管制员提供伪雷达显示。ADS系统可以为飞行在雷达覆盖区以外,特别是海洋和荒漠空域的飞机提供监视手段;能够及时检测到航路点引入差错和ATC环路差错;…     

建立中国自动相关监视系统探讨

“自动相关监视”这一名字是令人费解的。这一名字是国际民航组织未来航行系统委员会,根据卫星技术在空中文通管制服务中运用而命名的。“自动相关监视”(Automatic Depen-dent Surveillance,简称 ADS)是英文翻译而来,也可译为“自动依赖监视”,也就是说,它是一种为空中交通管制服务的监视系统,它是自动的、要有依靠(或有依赖)才能完成监视服务的。所谓自动的,就是说飞机上的各种信息是自动发送、自动收集处理、自动显示的,无须人员操作;所谓依赖或相关,就是说这种系统须依靠飞机提供的各种飞行信息才能完成。因此,这种     

浅谈空中交通管制系统的工作模式

空中交通管制系统(ATC)是由地面设备和空中设备组成.地面设备包括一次监视雷达(PSR)、二次监视雷达(SSR)及终端显示器等;空中设备包括机载应答机(ATC)和空中交通防撞系统(TCAS).当空中应答机被地面台或其他空中应答机询问时,能自动发射脉冲代码回答信号,把飞机的识别、高度及位置信息提供给地面台或装有TCAS系统的飞机.地面调度员利用这些信息对飞机进行空中交通管制,装有TCAS计算机的飞机利用这些信息进行防撞预测.目前我国使用的ATC系统有空中交通管制雷达信标系统(ATCRBS)和离散寻址信标系统(DABS),两者相互兼容.这里只介绍ATCRBS系统的工作原理.     

机载ADS-B OUT设备适航验证方法研究

ADS-B是广播式自动相关监视的缩写,是一种新兴的民航运行监视技术。ADS-B OUT是ADS-B的基本工作模式,其工作原理是基于全球导航卫星定位系统(GNSS)获取航空器位置信息,由飞机飞行管理系统自动地将飞机的位置、速度、姿态等关键信息使用ADS-B发射机,通过地空数据链以广播形式发送给相关的地面站/地面数据中心等。ADS-B OUT模式的功能由机载ADS-B设备和ADS-B地面设备共同实现,机载ADS-B设备作为机载监视设备,必须符合相关适航条款和规范的要求。本文概括地介绍了ADS-B技术,对ADS-B的背景、工作原理和优点进行了阐述,对与机载ADS-B设备相关的适航条款、规范进行了梳理和归纳,研究并整理了适用的主要的符合性验证方法,对试验中应重点关注的试验项目和重点关注的问题进行了总结,并对机载ADS-B设备的发展和相关的适航验证方法提出了设想。     

一种基于ADS-B、WAM和雷达的组合监视方法及其架构

978MHz的广播式自动相关监视系统(ADS-B)技术在通用航空空管领域有广泛应用。中国民航飞行学院在我国首次应用ADS-B系统。从2005年至今,中国民航学院的所有5个机场建立了地面基站,150架飞机加装了机载ADS-B系统,系统运转良好,极大地提高了训练飞行的安全性和空域的利用率。为保证系统数据的精度和完整性,本文介绍了一种方法,即实现多种导航覆盖的ADS-B、广域多点相关系统(WAMLAT)和雷达监视的组合方法,以提高空中交通监视的可靠性,满足空中交通监视所需的导航精度、导航完整性和监视完整性要求。这种综合构型监视方法,将有助于推动多监视源的应用。     

空中交通管制现代化的关键——数字数据链

在使空中交通管制(ATC)系统现代化的奋斗中,所缺少的最关键的环节是飞机与空管员间双向通信用的数据链。 空运业把数字通信与全球导航卫星系统看成是改进营运效率和能力的基本要素。其应用将会减少导致延误的飞行限制——据美联合航空公司经理比尔·利顿机长估计,延误使他的航空公司每年损失6.47亿美元。 大部分效益将来自自动相关监视(ADS)、GPS或更一般的全球导航卫星系统(GNSS)和数字通信。实施ADS系统之后,装备GPS的飞机将连续把它们的位置通过数字数据链发送给地面的管制员。管制员将不用地面雷达与导航设备,而依靠由GPS卫星定位得到的飞机位置报告。ADS允许飞机选择最有效的航路和高度,     

新一代航空VHF数据链技术

系统概要通信、导航和监视／空中交通管理（CNS／ATM）一体化的新航行系统，是建立在通信链路，卫星导航和自动相关监视（ADS）技术基础上的未来空中交通管理方案。1995年，国际民航组织通信专业大会提出，要求研究解决飞机航路导航，终端进近着陆和监视使用的数据链问题。近年来，国内外对新航行系统方案进行了一系列的理论研究和实验验证。力求在全球范围内以最优的方案实现卫星、飞机、地面系统等方面技术的结台，并使得新航行系统的技术开发者和用户都能从该新航行系统中获益最大。这便要求新航行系统技术的成果（如：机载／地面系…     

空管多雷达数据融合系统的设计与实现

现代空管多采用多雷达联网技术对飞机进行监视,以扩大监视空域的覆盖面积并提高对飞机的监视精度。本文设计了一套分布式空管多雷达数据融合系统的体系结构,对数据融合流程中的各关键步骤进行了详细介绍,并结合工程实际和具体的开发环境,对系统的工程实现进行了详细的阐述,其中包括系统的主要功能模块划分,以及各模块的内部流程结构和相互关系,最后给出了系统实现的结果和结论。     

基于BDI模型的管制员Agent行为建模研究

针对空中交通仿真系统中的管制员Agent建模问题，通过分析管制操作行为特点，采用BDI结构，建立了基于决策树模型的管制规则知识库，设计了慎思型管制员Agent。基于Jadex平台，构建了管制员Agent模型，将由JADE平台建立的航空器Agent和模拟空管自动化系统Agent与Jadex平台建立的管制员Agent进行通信与协调，通过仿真系统构建仿真场景并验证管制员Agent的BDI推理过程，实现了对管制员的日常指挥行为的模拟。实验结果表明，所构建的管制员Agent模型可以顺利进行推理过程并对飞行冲突进行探测与解脱。     

Federal Radionavigation Plan-pie in the sky for civil aviation?

The Federal Radionavigation Plan states that all present navigation and landing guidance facilities will be retired starting in 2005, and full dependence for these functions will be placed on augmented GPS. Once this is implemented, civil aviation will be totally vulnerable to terrorist jamming of the GPS signals over wide earth areas with widespread disruption of air traffic and potential disasters. It has become apparent that the use of GPS/GNSS is complex and expensive for the required civil aviation functions. It is clear that a different system form is needed for civil aviation, a redundant satellite/ground based system that will prevent it from being a jamming target while providing ATC surveillance, area navigation, collision warning/avoidance, high-speed data link and Category I landing guidance globally, plus precision Category III guidance in the terminal areas as needed. Such a system will be described     

Digital air/ground communications for air traffic control

The early 1990's communications for air traffic control (ATC) uses analog single channel radios with conventional amplitude modulation (AM) in the very high frequency (VHF) band. To overcome eventual saturation of the current system, a sample “next generation” ATC communications system has been designed to increase capabilities and provide a graceful transition from the current system. The new ATC communication system must address problems with the modulation format and a balance between increased channel capacity and overall cost. The controller/pilot workloads can be reduced in that the information segments allow for either semi-automatic or fully automatic handoff or frequency change. The principal performance factor is the addition of data, fully integrated with voice, while offering an increase in throughput. The architecture is structured to put priority on the uplink voice messages while offering significant information capacity capabilities for external data sources. When digital data and voice communication systems mature in the ATC environment, a natural evolution to more data traffic and less voice will occur. At that time, a simple restructuring of the channel assignments and priorities could offer increased throughput for connection to ground based data sources such as high capacity routers     

基于嵌入式系统的 ADS-B 接收机软件设计和关键技术分析

广播式自动相关监视(ADS-B)是基于 S 模式空-地、空-空数据链完成监视、信息传递和导航的一种空中交通管制(ATC)新技术.本文提出了基于 Vxworks 嵌人式操作系统的 ADS-B 接收机核心软件设计,论述了系统实现所需的邻机数据管理、格雷码解码以及位置信息处理等关键技术以及软件实现方法     

空管飞行冲突分析与模拟系统设计实现

随着民用航空的发展，空中交通流量加大，飞行冲突增加，空中交通管制部门的工作难度提高。目前国内还没有一套便捷的系统用于对空管飞行冲突进行分析，仍采用人工方式评估，效率较低。介绍了一套基于普通计算机的飞行冲突评估系统，重点介绍对雷达信息的转存和处理，及对冲突目标的分析和模拟，实现利用计算机的精确、高效特性解决管制工作中遇到的分析、评估和培训问题。     

Data link communication equipment approved by USAF for civil air traffic control

Operations within civil airspace will transition from traditional ground-based air traffic control (ATC) to air traffic management (ATM), a concept that requires aircrews and ground managers to share responsibility of aircraft separation assurance. Increased levels of information exchange will be necessary for this concept to work safely; therefore, air-ground communications will transition from voice to data link communications. The nature of data link communications procurement requires that avionics suppliers not only verify their products meet contractual performance requirements, but also demonstrate that their products are compatible with civil communication networks and ATC. In addition, the USAF needs to demonstrate that their crew-training program is adequate to maintain the required level of aircrew proficiency and equipment can be maintained for the required level of system performance, integrity, and interoperability with the civil environment. This paper outlines some of the certification issues facing the USAF with respect to the "Approval for Use" of data link equipment to be used for communication with ATC. It will also suggest a methodology for the avionics supplier and USAF to obtain the approvals required to ensure the installation of data link communications equipment on military aircraft will remain interoperable with civil ATC.