论文摘要
交通警戒与空中防撞系统（Traffic Alert and Collision Avoidance）简称TCAS。它是一种能够完全独立于地面空中管制（ATC）的最新机载电子设备。TCAS基于地面航管二次雷达的工作原理,把询问装置装在飞机上,使飞机之间可以进行询问并显示出相互之间的距离间隔,从而使驾驶员可在出现潜在冲突时,及时采取措施避免碰撞。本项目以“第二代飞机防撞系统”课题为背景,研究和开发了一个基于VxWorks和PowerPC的软件系统。本论文做的主要工作有:1.通过对DO-185A协议的研究,分析了第二代空中交通警戒与防撞系统（TCASⅡ）组成原理及关键技术。着重讨论了TCASⅡ总体设计。2.对防撞系统各主要组成模块功能和接口数据连接与传输进行分析,对各功能模块之间接口通道的信息进行分类,着重介绍了监视和防撞系统模块的功能划分。3.介绍了实时操作系统VxWorks,通过对基于VxWorks的底层BSP的开发进一步完善接口功能。4.详细介绍了ARINC735A协议模块在TCAS系统中的功能和上下文关系,在此基础上详细描述ARINC735A协议模块各组件的功能,给出了相应的状态转换图,并讨论了在嵌入式环境下对ARINC735A的多任务实现方法。5.最后建立仿真验证平台,进行仿真对系统功能和接口通道模块进行了验证。目前国内对TCAS系统防撞系统的研究工作较少,缺乏有关原理性的资料。本项目在VxWorks嵌入式操作系统环境下,实现了TCASⅡ的开发和实现,已成功应用于某军工企业TCAS的试验系统,具有很好的工程应用价值。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 引言1.2 论文的研究背景和意义及国、内外研究现状1.2.1 研究背景和意义1.2.2 国、内外机载防撞系统发展状况1.2.2.1 防撞系统的工作原理及发展历程1.2.2.2 国外主要TCASⅡ产品介绍1.2.2.3 国内防撞系统的发展情况1.3 论文内容第二章 TCASⅡ原理简介及接口通道的需求分析2.1 TCASⅡ系统简介2.2 TCASⅡ的关键技术2.2.1 天线定向2.2.2 干扰抑制2.2.2.1 定向询问2.2.2.2 小声呼叫2.2.3 多目标跟踪2.2.4 防撞算法2.3 TCASⅡ防撞算法程序（CAS）总体设计思想及设计原理2.4 TCASⅡ系统各功能模块之间接口通道的信息分类和处理第三章 TCASⅡ框架结构与接口3.1 TCASⅡ系统逻辑组成3.2 TCASⅡ主要软件模块3.2.1 监视（SUR）模块3.2.2 防撞系统（CAS）模块3.2.3 编码模块3.2.4 译码模块3.3 各模块间数据传输与接口3.3.1 监视和相关子系统的连接3.3.2 CAS和相关子系统的连接第四章 基于VXWORKS的驱动模块软件开发4.1 VXWORKS嵌入式操作系统简介4.1.1 嵌入式系统4.1.2 实时操作系统（RTOS）4.1.3 嵌入式实时操作系统VXWORKS4.1.4 TORNADO嵌入式开发环境4.2 VXWORKS底层BSP开发简介4.2.1 嵌入式操作系统的设计思想4.2.2 BSP的设计思想4.2.3 VXWORKS的BSP组织结构及接口开发过程4.3 VXWORKS BSP开发4.3.1 BSP的设计思想4.3.2 BOOTROM的开发4.3.2.1 Bsp目录结构4.3.2.2 Bootrom的build体系4.3.2.3 基本的底层驱动4.3.2.4 END驱动4.3.2.5 Bootrom基本流程4.3.3 驱动的基本概念和开发4.3.3.1 驱动程序的概念4.3.3.2 基于Mpc8270开发板驱动开发第五章 ARINC735A协议的软件开发5.1 ARINC735A协议简介5.2 ARINC735A协议模块各组件的功能描述5.2.1 本机接口5.2.2 TCAS系统与S模式应答机的接口5.2.3 TCAS到S模式应答机的传送5.2.4 S模式应答机到TCAS的传送5.2.5 显示接口5.2.6 TCAS系统的功能测试（FUNCTIONAL TEST）5.3 ARINC735A协议状态转换图5.3.1 主备通道状态5.3.2 命令发送过程5.3.3 命令接收过程5.4 基于嵌入式操作系统的多任务实现第六章 分析与结论6.1 防撞算法的仿真验证平台6.2 验证平台6.3 仿真验证总体结构6.3.1 测试软件输入模块6.3.2 测试软件输出模块6.4 仿真事例显示6.5 仿真结果分析和结论6.6 结束语致谢参考文献攻硕期间取得的研究成果
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机载防撞系统接口通道软件模块及ARINC735A协议的设计与实现
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