一种采用ADS-B技术的通用航空防撞系统

为适应快速发展的通用航空对避撞的迫切需求,在基于广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）的通用航空监视系统的基础上构建了通用航空防撞系统,该系统与无人机和运输航空一体化构建。结合ADS-B工作范围广和通用航空防撞复杂的特点,提出并构建了包括紧急避撞、一般避撞和提前避撞的三级避撞系统。分析了避撞系统中区域的划分,给出了避撞处理流程,讨论了每一级避撞需求及其关键算法。     

ADS-B技术在通用航空器防撞系统中的应用

阐述ADS-B工作范围,通用航空器的防撞特点,构建了紧急避撞、一般避撞、提前避撞的三级避撞系统,并对于避撞系统中区域的划分进行分析,提出避撞处理流程。     

基于ADS-B的时间轴映射航路冲突检测算法

由于ADS-B工作范围广,将其应用于航空避撞系统时,在原先的避撞区域外再构建保护区域进行提前避撞,可进一步提高避撞系统性能,航路冲突检测是提前避撞的前提,其算法复杂。提出时间轴映射航路冲突检测算法,将航路冲突问题转化为分别求解X,Y,Z轴冲突区间问题,再由X,Y,Z轴的冲突区间分别映射到时间轴得到冲突时间段,最后通过求解3个冲突时间段的交集来确定航路冲突。仿真实验中,对ADS-B工作范围100 n mile内的入侵飞机在ATC规定的避撞区域进行航路冲突检测,结果只有1‰左右的入侵飞机存在冲突,这与ATC规定的避撞区域和ADS-B工作范围100 n mile体积之比接近,证明算法的正确性。     

基于ADS-B报文的“北斗”便携式终端实现

针对单个广播式自动相关监视（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）发射机传输距离受限、多地面站组网复杂以及成本较高等问题,在分析ADS-B报文编码与解码算法的基础上,探讨了基于无线网络传输的ADS-B报文信息技术,并设计了基于“北斗”卫星导航（BeiDou Satellite Navigation System,BDS）/嵌入式控制器以及无线网络的便携式监视终端系统。利用实测ADS-B数据联合搭建的监视中心对算法和系统进行测试,结果表明数据传输稳定,实现了低空空域通用航空飞机ADS-B态势信息的网络传输功能,丰富了监视信息的链路传输方式,为低空通航飞行器安全飞行和全面监视提供了新的方法。     

ADS-B技术在航空器运行管理中的应用

随着民航业的快速发展,传统的空中监视手段已不能满足民航运输需求,ADS-B作为新型监视技术,拥有定位精度高、应用成本低、数据自动传送等优势,是传统监视技术的良好补充或替代。探究了ADS-B技术在航空器运行管理中的应用及其原理,结果表明,ADS-B的应用有助于提升航空运行安全、运行效率和空域容量,其应用原理主要依赖机载设备、高速数据链和地面系统。     

基于多链路通信的通用航空地面监控系统设计

针对国内通用航空通信手段单一、活动目标监视数据匮乏的问题,提出了一种基于广播式自动相关监视（ ADS-B)链路、“北斗”链路、移动通信链路的多链路通用航空（通航)通信监视系统。通航地面监控系统作为该系统中重要组成之一,承担着多链路数据接收、通航飞机信息处理和收集、航空器冲突检测、通航飞机信息智能分发等重要工作。考虑到地面对通航飞机飞行轨迹的无缝、及时、精确、连续的监视需求,提出了一种多链路自动切换与融合技术。通航机场现场测试证明：通航地面监控系统能够快速有效地处理3种链路数据,为通航用户提供实时、连续、无缝的通航飞机监视服务。     

通用航空监视系统的设计与实现

随着我国经济快速发展，通用航空的需求逐渐增大，但是对通用航空有效的监视保障系统还有待完善。针对通用航空存在无法有效实时跟踪监视的问题，利用 ADS-B 监视范围广的特点设计了通用航空监视系统软件，给出了软件的功能设计与系统架构，并详细介绍了监视系统软件实现的关键技术。最后利用 ADS-B 报文数据对通用航空监视系统软件进行测试，测试结果表明，所设计开发的通用航空监视系统软件可以对通用航空飞行器进行有效监视。     

ADS-B广播式自动相关监视系统及其应用

本文主要介绍了ADS-B广播式自动相关监视的系统组成以及技术原理,并结合在航空管制中的实际应用探讨分析了ADS-B系统的在通信监视方面的巨大优势,为更好的提高飞行安全性提供技术支持.     

多种链路模式ADS-B演示系统的设计与实现

ADS-B技术是国际民航组织正在推广的新航行系统的监视技术，它基于现代先进的数据通信和卫星导航技术，不仅可实现地面对飞机的监视，而且可实现飞机与飞机之间的互相监视，使飞行安全大大加强。本文介绍了ADS-B系统的工作原理，并详细介绍了多种链路模式的ADS-B演示系统的设计与实现。     

基于ADS-B的航迹规划算法在无人机飞行管理中的应用

在研究无人机飞行管理过程中,受到广播式自动相关监视(ADS-B)技术监视航空目标的启示,设计了一种以ADS-B技术为基础的无人机航迹规划算法.将场势理论和ADS-B技术相结合,使该算法能够对无人机的飞行进行提前规划和管理.在随后的对比实验和仿真实验中,该文设计的算法在不同障碍数量下,航迹规划一次性成功率虽然略低于当前已...     

基于SSR和ADS-B混合监视的机载编队防撞系统设计

由于设备性能的限制,民航飞机目前使用的机载防撞系统TCASⅡ不能适用于编队飞 行防撞。为了解决飞机编队飞行防撞以及与民航飞机TCASⅡ兼容的问题,给出了一种基 于二次雷达(SSR)和ADS-B混合监视的机载编队防撞系统的设计方案。该方案采用了TCAS主动 监视和被动监 视相结合的方法,利用唯一的24位S模式地址来识别和归类目标飞机,将TCAS的监视数据和A DS-B的监视数据进行数据融合来完成对目标飞机的监视和跟踪。通过将大型编队划分为多个 编队单元的方法,由长机负责保持各个编队单元之间的安全间距。采用收发器将长机产生的 位置保持和碰撞避免的操纵指令通过高频数据链路传送给各个编队单元,各个编队成员按照 操纵指令调整自己飞机的位置,完成对整个编队的位置保持和碰撞避免的集中控制和分散执 行。该方案可以为机载编队防撞系统的设计和实现提供参考和帮助。     

无人机空管领域现状分析与空管系统设计

本文针对我国低空空域管理特点,分析我国无人机空管系统的现状,结合我国自主研发的北斗导航系统的应用,设计一种基于北斗 RDSS 和 ADS-B 的无人机空管系统的体系结构, 为低空空域无人机的安全飞行提供了一种技术保障手段。     

一种新的通用航空机载防撞逻辑设计方法

由于机载防撞系统(TCAS)是针对具有较大垂直高度变化率的大型飞机设计的,系统设定条件和与之相关的解脱建议并不能适用于通航飞机.针对通用航空的防撞问题,提出了一种基于马尔可夫决策过程(MDP)的防撞逻辑设计方法.首先,将飞机空中相遇过程的动态模型转换为离散转移函数;然后,基于防撞系统结果事件末端效用函数进行MDP建模,采用动态规划方法导出了最优防撞逻辑的迭代方程;最后,给出了通航飞机最优化防撞逻辑的设计流程并对最优防撞逻辑进行了计算机仿真.仿真结果表明,通过调整效用比参数可以在保证安全性能的同时有效降低系统告警率.在垂直相遇高度小于30 m的相遇过程占比高达18%的情况下,当告警率大于0.85时系统的碰撞概率仅为2.88×10-4左右.该设计方法对我国在低空空域通用飞机防撞系统的研究具有一定的参考价值.     

基于TCASⅡ和ADS-B的组合监视防撞系统研究

为了有效地保持空中运行航空器的最小安全间隔和增加空域容量,急需发展独立可靠的空空监视和冲突检测与防撞系统.提出一种集合TCASⅡ和ADS-B技术的组合监视防撞系统,它以TCAsⅡ为基础,将ADS-B信息和TCASⅡ信息融合送入TCASⅡ决策单元,提供机栽监视、冲突检测和决策信息;同时以基于当前统计模型的卡尔曼滤波算法为...     

基于ADS-B水平位置不确定度的碰撞风险研究

广播式自动相关监视(ADS-B)技术具有监视精度高、刷新快、成本低、维护简单等优点,得到民航空中交通管制部门的青睐,常用于航路监视服务。ADS-B水平位置不确定度作为ADS-B的重要参数,反应了目标定位的水平精度等级。文中统计和分析DO-260版本的水平位置不确定度,验证了不同水平精度等级位置误差的正态性。基于位置误差的概率统计特性,评估了当前ADS-B运行间隔下的目标冲突和危险接近等碰撞风险,为ADS-B管制下的飞行间隔评估提供理论基础。     

基于ADS-B的飞机防撞算法

面对飞行流量持续快速增长,民航空域资源日益短缺,对冲突飞机进行有效的解脱,是避免飞机间发生碰撞的关键技术。对飞机保护区域进行合理建模,给出一种基于广播式自动相关监视（ADS．B）技术的冲突解脱算法,该算法有效利用ADS．B的数据精度高、更新快的特点,从水平方向上给出“保向变速”与“保速变向”两类解脱策略,从垂直方向上给出“爬升”和“下降”两种解脱策略。把飞机的水平速度、航向和垂直速度作为控制变量,通过计算冲突解脱的边界条件获得控制变量转换时间,从而找到可行的解脱方法。仿真结果表明,对于同一飞行冲突情形,并不是所有的冲突解脱策略都是可行的,但是对于可行的冲突解脱策略,需要由飞行员根据当时的具体情况去决定哪种解脱方式是最优的。     

广播式自动相关监视信号接收系统设计

针对低成本、高性能的广播式自动相关监视(ADS-B)系统的设计需求,研究了ADS-B信号接收技术.基于软件无线电技术,设计了基于1090ES模式的ADS-B信号软件接收机;利用廉价的软件无线电平台(RTL-SDR)及Matlab,对设计进行了验证,实现对民航航班ADS-B信号的实际接收.相对于传统的ADS-B接收机,结...     

广播式自动相关监视(ADS-B)信息在空管系统中的应用研究

广播式自动相关监视(ADS-B)具有良好的监视手段,能更准确、连续、及时地掌握飞行器的飞行动态,监视范围覆盖了从"登机门到登机门",对在低海拔、非陆地区域等无法布设传统航管雷达的区域能达到补盲作用,帮助管制人员有效地实施空中交通指挥。我国航空事业起步较晚,技术力量薄弱,论文主要对广播式自动相关监视(ADS-B)的组成、工作原理、特性做阐述,介绍利用ADS-B传感器的布设网络,进行ADS-B监视信息的处理并与原有的传统航管雷达进行融合相关,提供ADS-B监视服务。