基于ads-b的飞行航迹获取研究与实现

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1、基于ADS-B的飞行航迹获取研究与实现StudyandImplementofFlightTrackBasedonADS-B作者姓名：王琦领域（方向）：软件工程指导教师：刘淑芬教授李兵讲师类别：工程硕士答辩日期：2015年05月24日摘要摘要基于ADS-B的飞行航迹获取研究与实现航空安全是一个永恒的话题，是民用航空业的生命线，是民用航空业存在和发展的基础。马来西亚航空公司飞机的失联，又一次将航空安全问题摆到普通民众的面前。航空事故因其事故严重性大、社会影响广，所受到的关注度也更高。为了提高航空安全性，出现了很多辅助监视和管理系

2、统，但无论是什么系统，最重要的是要有数据的支撑。ADS-B就是目前最新的飞行状态监视技术，可以提供全面的飞行数据。与雷达技术相比，使用ADS-B技术获取航迹信息具有数据精度高、数据更新速度快、建设成本低、适应地形能力强等特点。本文就是采用ADS-B技术，获取飞机广播的ADS-B数据，通过对ADS-B数据内容的识别、解码和融合，获取有效的航迹数据，并实现相应的软件设计和开发。本文的内容是围绕两个方面展开的，一方面是技术的研究，另一方面是软件的设计和开发。技术的研究包括了三部分：ADS-B技术研究、航迹数据的获取与处理、CPR编

3、码与解码。在ADS-B技术方面，定义了ADS-B的概念，并从空间层次、硬件角度和应用扩展等方面描述ADS-B体系。最后，给出ADS-B的报文结构。航迹数据的获取与处理方面，研究了飞机身份的识别、飞机位置信息和速度信息的获取和航迹数据的融合。该部分研究的重点和难点在于各种数据的解码，包括飞机身份的IA-5解码、高度信息的格雷码解码、速度信息的转换等。数据融合需要通过过滤、解码和转换等步骤才能将ADS-B原始数据，融合成为所需的航迹数据。CPR编码与解码方面，研究了CPR的编码原理和解码方法。该部分详细地解释了CPR编码和解码的

4、过程，并对其中的重要公式进行了定义和推导。在航迹获取与显示系统的设计与实现方面，首先对系统的功能需求进行了分析，从不同的角色出发描述了系统应该具有的各项功能，其次从业务类和关键流程两个方面给出了系统的静态和动态设计，最后给出了系统的实现。关键词：广播式自动相关监视；航迹处理；CPR编码IAbstractAbstractStudyandImplementofFlightTrackBasedonADS-BAviationsafetyisaneternaltopic,isthelifebloodofthecivilaviation

5、industry,andisthebasisfortheexistenceofthecivilaviationindustryanddevelopment.ThelostMalaysiaAirlinesaircraftplacedaviationsafetyissuesonceinfrontofthegeneralpublicagain.Aviationaccidentsoftengetmoreattentionbecauseoftheseverityoftheaccidentandwidesocialimpact.Inor

6、dertoimproveaviationsafety,therehavebeenmanysecondarysurveillanceandmanagementsystems,butnomatterwhatsystem,themostimportantthingistohavethesupportofthedata.ADS-Bisthelatestflightstatusmonitoringtechnology,canprovidecomprehensiveflightdata.Comparedwithradartechnolo

7、gy,ADS-Btechnologycanobtaintrackinginformationwithhigherdataprecision,fasterdataupdaterate,lowerconstructioncost,andgreaterabilitytoadapttotheterrain.ThistheistakestheuseofADS-BtechnologytoobtainADS-Bdatafromtheaircrafts’broadcasting.ThroughtheADS-Bdatacontentident

8、ification,decodingandintegration,validtrackdatacanbeextracted.Furthermore,thethesisachievesthedesignanddevelopmentofdependantsoftware.Thecontento