ADS-B综合课程设计报告.docVIP

沈阳航空航天大学 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 课程设计的内容及要求： 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 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 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、建议或需要说明的问题： 指导教师签字： 日期： 成 绩 一、概述 广播式自动相关监视ADS- B( Automatic DependentSurveillance- 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链接收此信息, 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, 是未来监视系统的重要组成部分和发展方向。 目前，ICAO（International Civil Aviation Organization，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，实现全球范围内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范围都在不断扩大，需要引进并吸收 ADS‐B 技术，以丰富和改进我们自己的空中交通管制系统和体系，并实现与国际必威体育精装版技术的接轨。在 ADS‐B 技术的吸收和应用中，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。 图1 ADS-B技术在航空中的应用示意图 ADS-B 系统工作原理 ADS-B OUT 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 Bit 1----5 6----8 9----32 33---88 89---112 DF=17 DF=10001 CA AA(ICAO) ME字段 PI 图2 ADS-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内容，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