ACARS系统地面仿真平台研究

论文摘要

随着基于飞机通信、寻址和报告系统（ACARS）的甚高频地空数据链在中国民航领域的启动及完善,有关ACARS系统的相关理论探讨和技术研究越来越受到重视。为了深入研究ACARS系统的甚高频地空数据链通信,本文对ACARS系统的地面仿真平台进行了搭建,再现了ACARS系统的报文接收和处理过程。ACARS系统的地面仿真平台能够实现甚高频信号的接收,并利用数字解调技术恢复信号。信号经过预处理之后,按照一定的标准进行解读,以报文的形式显示出来。最终,能实现报文的工程值转换,能够被地面用户理解,并存入数据库为后期的开发做准备。本文详细介绍了ACARS系统的相关内容和甚高频（VHF）通信中航空报文的协议标准。在VC++编程环境下,构建ACARS系统的地面仿真平台。本文重点分析了基于DFT的MSK信号的数字解调方法,并运用于系统中。对ACARS报文,提出了按照ARINC618协议标准的译码思想和算法,并在系统中实现。结合ARINC620协议标准提出在数据库中创建类的思想,并给出了相应的算法,进行报文工程值的转换工作。最终将接收到的航空报文按照格式存储到实时数据库中,既能实现对飞机报文的实时显示,又能对报文进行存储为将来的分析提供支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源与背景
• 1.2 与ACARS相关的研究内容以及研究现状
• 1.2.1 提高甚高频通信流量
• 1.2.2 基于ACARS系统的飞行仿真
• 1.2.3 飞机实时监控系统
• 1.3 课题的任务及所要完成的工作
• 1.4 论文的内容安排
• 第二章 飞机通信、寻址和报告系统
• 2.1 ACARS发展历史与概况
• 2.2 ACARS系统的组成
• 2.2.1 机载设备子系统
• 2.2.2 地面应用子系统
• 2.3 ACARS系统的工作原理
• 2.3.1 ACARS系统的两类地空通信工作方式
• 2.3.2 ACARS系统的数据通信和语音通信
• 2.4 ACARS系统的特点
• 2.5 小结
• 第三章 ACARS系统的传输协议
• 3.1 ARINC618协议标准
• 3.1.1 ARINC618协议标准简介
• 3.1.2 ARINC618协议定义的报文格式
• 3.2 ARINC620协议标准
• 3.2.1 ARINC620协议信息处理
• 3.2.2 ARINC620协议报文格式
• 3.3 小结
• 第四章 ACARS地面仿真平台的数据接收
• 4.1 ACARS地面仿真平台的构建
• 4.1.1 地面仿真平台的组成
• 4.1.2 地面仿真平台的任务
• 4.2 在VC++环境下实现地面仿真平台
• 4.3 MSK信号的数字解调算法研究
• 4.3.1 最小频移键控（MSK）
• 4.3.2 数字正交解调算法
• 4.3.3 DFT处理数字信号原理
• 4.3.4 基于DFT的MSK数字解调算法
• 4.3.5 MSK数字解调方案仿真
• 4.4 数据的预处理
• 4.5 小结
• 第五章 ACARS地面仿真平台的数据处理
• 5.1 ACARS报文的种类
• 5.2 ACARS报文的解读
• 5.2.1 按照ARINC618协议标准译码
• 5.2.2 报文译码结果显示
• 5.3 报文可信度确认
• 5.3.1 循环冗余码简介
• 5.3.2 按位计算CRC算法
• 5.3.3 CRC译码
• 5.3.4 软件实现方法
• 5.4 小结
• 第六章 ACARS地面仿真平台的数据分析
• 6.1 ACARS报文工程值转换
• 6.1.1 ARINC618与ARINC620协议的区别
• 6.1.2 报文工程值转换思想
• 6.1.3 报文工程值转换过程
• 6.1.4 结果分析
• 6.2 ACARS报文的实时存储
• 6.2.1 实时数据库的发展
• 6.2.2 ACARS报文实时数据库设计
• 6.2.3 报文存储结果
• 6.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介