基于RSSI的ADS-B报文有效性分析与测试

无线电入侵是广播式自动相关监视(ADS-B)干扰中的严重问题之一。ADS-B技术标准公开,因而标准编码的伪信号会被地面接收站正常接收,生成的伪目标会对空中交通管制人员的飞行指挥工作造成严重隐患。首先分析接收信号强度(RSSI)原理,在地面接收机的可编程模块实现RSSI计算;然后连续采集300次ADS-B发射器信号的RSSI,通过高斯滤波来降低环境因素对RSSI的影响。最后搭建由多通道接收机和定向天线阵列组成的地面接收站系统,获取不同方向范围内同一ADS-B发射器信号的RSSI并进行方位可靠性判断。实验结果验证RSSI能够作为识别干扰信号的有效手段。

基于北斗短报文的ADS-B发射器设计与验证

结合广播式自动相关监视(ADS-B)和北斗卫星导航系统(BDS),设计出基于1090 ES数据链和北斗短报文的双链路发射器。通过航空器搭载发射器进行三地转场飞行测试,在接收天线距离地面15 m,航空器飞行高度为2400 ft的情况下,测量出发射器ADS-B信号的有效作用距离为75~80 km,报文正确率为98.7%;超出发射器ADS-B信号发射范围后,由BDS通过北斗短报文提供频率为1 min一次的监视信号。在航空器位于转场起降点地面的状态下,接收站可以稳定持续的接收信号,监视距离达到150 km。测试结果验证了发射器ADS-B信号的持续性和稳定性,以及通过BDS长距离中继监视飞机状态的可行性,为实现航空器的广域飞行动态监视提供技术参考。

基于UAT数据链的ADS-B系统加密研究

自动广播相关监视(ADS-B)作为下一代监视技术,已经在世界范围内引起了广泛的重视。它不仅能够为空中交通管制人员提供空中监视服务,从而支持当前的交通管制程序;还能够通过座舱显示系统为飞行人员提供飞机周围的飞行动态情况,从而有效地保障了飞行安全。本文的目标是在ADS-B提供监视功能的基础上,进一步提升基于UAT数据链的ADS-B系统的安全性能。

基于虚拟技术的监视系统建设

中国民用航空飞行学院自2006年开始监视系统建设,现在已完成共计8个监视地面基站建设。在分析虚拟化原理以及VMware Workstation虚拟化产品的基础上,结合学院实际运行经验,提出了基于虚拟技术的监视系统建设方案。该方案可以有效节省硬件资源,提高设备使用率,并可作为主用监视系统故障时的快速应急解决方案。

ADS-B的无人机冲突检测告警技术

针对无人机极易对载人航空器造成冲突且不易被及时发现,利用ADS-B技术,借鉴航空器TCAS工作原理,为无人机研发一种冲突检测告警机载设备。该机载设备由冲突检测和告警算法2个功能模块组成,无人机通过ADS-B机载设备获取合作目标的空中交通情景意识,计算目标航空器与本机之间CPA矢量值,通过矢量决断算法,来判断二者是否存在潜在冲突并触发告警。仿真实验结果表明,该技术能对潜在的飞行冲突提前预警,有效降低冲突的发生概率。

弓网离线电弧对机场ADS-B地面站系统电磁骚扰测试与分析

为研究弓网离线电弧对机场广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance broadcast,ADS-B)地面站系统的影响同时给出电分相对ADS-B地面站系统的保护距离,实测并分析了动车组弓网离线电弧典型辐射特性。测试结果表明,弓网离线电弧电磁发射,电分相处强度最大。距离电分相拉弧点23.3 m处实测数据结果为峰值检波的最大场强值达66 d BμV/m;准峰值检波较峰值检波降低约20 d B;平均值检波较准峰值又降低约14 d B。依据GB 6364(航空无线电导航台(站)电磁环境要求)的一般保护率条件,分析各种影响因素,给出电分相拉弧点距离ADS-B地面站系统的保护距离为537 m。本研究结果能够对动车邻近机场区域的线路设计与布局提供依据;同时也对国标的修订提供重要参考。

一种基于ADS-B的降低飞机座舱交通信息显示混乱新方法

提出了一种基于ADS-B的降低飞机座舱交通信息显示混乱新方法。基于ADS-B提供的信息,当飞机座舱显示器接收处理的飞机数据个数多于能够有效显示的飞机个数时,通过计算其它飞机与本机之间航向、距离、高度等参数,过滤与本机关联度较低的部分飞机数据,而不影响系统功能正常实现,从而简化显示界面。该方法被应用于中国民航飞行学院的飞行训练中,在繁忙的机场也较好地满足了航空协同监视要求。