基于ADS-B的塔台监视告警系统研究

论文摘要

随着我国加入全球经济一体化进程的日益加快,我国与世界各国的交流也更加的频繁。在中长距离旅途中,越来越多的人们将民航作为首选的出行交通方式,我国的民航运输业也因此得以快速的发展。由于我国大部分机场基础设施建设不足,机场运行容量远远不能满足机场航班的增加,造成了机场运行效率降低,阻碍了我国民航运输的快速发展。为了保证机场运行的安全性,提高机场运行效率,机场场面监视技术的应用和研究得到了广泛的重视。场面监视技术的出现改变了塔台管制员的传统目视的监视方式,减轻了管制员的工作负担,保证了机场运行安全,提高机场运行效率。本文结合当前塔台监视实际需求,提出了构建一套基于ADS-B的塔台监视告警系统。本文对当前机场场面监视技术（场面监视雷达、ADS-B和MLAT）的研究和发展现状进行介绍,并以先进的场面活动引导和控制系统（A-SMGCS）的功能为研究内容,设计实现基于ADS-B的塔台监视告警系统。本系统主要研究内容包括以下几个方面:1.根据塔台管制员在机场场面管制工作中所遇到的问题,确定本系统所需要实现的功能,为后面的设计与实现提供依据。2.研究构建机场场面显示平台。采用基于Java语言的开源框架Spring RCP作为系统开发平台,可增强机场显示平台的扩展性。机场地理信息采用符合OGC规范的GIS开源组件GeoTools实现。3.研究ADS-B电文数据CAT021格式。实现ADS-B标准监视电文数据格式ASTERIX CAT021的解析研究工作。根据解析ADS-B得到的数据,在系统平台上实现场面监视功能包括:模拟雷达标签、历史轨迹、轨迹预测线和进近着陆监控系统等。4.研究实现跑道开闭控制功能和滑行道告警功能。结合ADS-B监视数据和机场地理信息数据,当飞机使用关闭的跑道进行起飞和着陆,或者飞机在滑行道滑行时,速度过快或者间隔过小,系统用告警的方式通知管制员。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据、背景情况和课题来源
• 1.2 国内外发展现状及相关技术研究
• 1.3 本文的研究工作
• 1.4 小结
• 第二章 基于 ADS-B 的塔台监视告警系统架构设计
• 2.1 引言
• 2.2 系统需求分析
• 2.3 系统框架结构
• 2.4 小结
• 第三章 系统采用的技术和开发工具介绍
• 3.1 引言
• 3.2 Java 开发语言介绍
• 3.3 Spring Rich Client（Spring-RCP）介绍
• 3.4 GeoTools 介绍
• 3.5 开发工具 NetBeans 介绍
• 3.6 小结
• 第四章 系统功能设计与实现
• 4.1 机场场面地理信息显示平台的实现
• 4.1.1 基于GeoTools 组件的机场场面地理信息的实现
• 4.1.2 机场场面地理信息缩放、平移和旋转交互操作
• 4.2 机场场面监视功能的实现
• 4.2.1 多窗口区域监视功能
• 4.2.2 ADS-B 数据格式CAT021 解析与处理
• 84 和UTM 投影转换'>4.2.3 WGS₈4 和UTM 投影转换
• 4.2.4 模拟雷达标签设计与实现
• 4.2.5 当前飞机位置图标显示、轨迹预测线及历史轨迹点实现
• 4.2.6 进近着陆监视
• 4.3 跑道开闭控制功能
• 4.4 滑行道告警检测
• 4.5 系统实际应用情况
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的成果
• 致谢