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空管飞行冲突与低高度报警系统的设计与实现

作　者: 钱瑛
导　师: 吕炳朝
学　校: 电子科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 双机 双网 飞行冲突 低高度 预警 告警 多雷达数据融合 告警终端显示
分类号: V355.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 329次
引　用: 4次
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内容摘要


本方案是针对民航机场管制中心而设计的空中交通管制自动化飞行冲突告警和低高度告警系统，它可为机场的管制工作提供自动化手段，保持飞机之间、飞机和障碍物之间的安全间隔，避免碰撞，保障空中交通运输业的安全可靠运行。整个系统采用了分布式处理结构，使得系统易于扩充和维护，能够适用于大、中、小各级机场管制中心，大大提高了空域的利用率，增强了空中飞行安全，减轻了管制人员的工作负担。良好的空中交通管制系统是航空运输业安全的保障，从七十年代起，我国便开始研制自己的空中交通管制系统，但是，目前很多民航机场仍在使用国外进口空管系统，这无疑增加了开支。因此研制我国自己的空中交通管制自动化系统更显现出其重要意义。加上我国幅员辽阔，改革开放以来，随着经济的持续快速增长，航空运输业的发展导致了空中交通流量的日益增大，使得空域中飞机密度增加，间距缩小，因而空中交通安全问题十分突出。本方案正是针对民航机场管制中心而设计的空中交通管制飞行冲突和低高度告警系统。在本文中，将对这个告警系统中的多雷达数据融合处理单元、飞行冲突和低高度告警处理单元，以及冲突显示终端的系统原理、软件实现的方法、功能等作具体的阐述。另外，还将讲述到整个空中交通管制自动化系统中双机、双网工作模式的实现。整个系统适合于各类管制中心使用,为机场雷达管制提供了自动化手段，为保证空中交通运输业的安全运行提供了必要条件。该飞行冲突和低高度告警系统已在兰州、乌鲁木齐、大连、南宁机场实际调试运行，验证了系统的可用性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-10
  1．1 空中交通管制自动化系统的发展  8
  1．2 我国研制空中交通管制自动化系统的必要性  8-9
  1．3 本课题的研究内容及意义  9-10
第二章 空中交通管制自动化系统概述  10-18
  2．1 引言  10
  2．2 空中交通管制自动化系统的分类  10-11
    2．2．1 程序管制  10
    2．2．2 雷达管制  10-11
  2．3 空管自动化系统结构  11-13
  2．4 系统功能  13-14
  2．5 系统任务  14-15
  2．6 系统的运行环境及性能指标  15-16
    2．6．1 系统运行环境  15
    2．6．2 系统技术指标  15-16
  2．7   系统特点  16
  2．8 小结  16-18
第三章 双网和双机的实现  18-26
  3．1 引言  18
  3．2 用户数据报协议（UDP）  18-19
    3．2．1 UDP简述  18-19
    3．2．2 UDP的报文格式  19
  3．3 双网工作方式  19-21
    3．3．1 软件实现双网处理数据的原理  20-21
    3．3．2 软件实现双网处理的流程图  21
  3．4 双机工作方式  21-24
    3．4．1 双机工作方式的实现方案  23-24
    3．4．2 双机软件的流程图及实现  24
  3．5 小结  24-26
第四章 冲突探测以及低高度告警  26-47
  4．1 引言  26
  4．2 系统结构  26-27
  4．3 告警系统与原有系统的连接  27
  4．4 系统功能  27
  4．5 系统的处理方案及实现  27-39
    4．5．1 系统初始化处理  29
    4．5．2 系统数据前期处理  29-31
    4．5．3 飞行冲突探测  31-36
    4．5．4 低高度告警  36-39
    4．5．5 雷达数据内部维护处理  39
  4．6 判断一个目标点是否在抑制区内  39-46
    4．6．1 正半平面、负半平面的概念  40
    4．6．2 给定向量间夹角的计算  40
    4．6．3 判断一个点是否在任意多边形内  40-44
    4．6．4 软件实现  44-46
  4．7 航迹抑制  46
  4．8 小结  46-47
第五章 多雷达数据融合处理  47-54
  5．1 引言  47
  5．2 多雷达数据融合原理  47-48
  5．3 卡尔曼滤波  48-50
  5．4 多雷达数据融合的软件实现  50-53
    5．4．1 目标航迹数据的接收、提取和互联  50-51
    5．4．2 时间对准  51-52
    5．4．3 航迹相关  52
    5．4．4 加权融合  52
    5．4．5 航迹输出  52-53
  5．5 小结  53-54
第六章 告警显示终端  54-60
  6．1 引言  54
  6．2 告警显示终端的操作功能  54-59
    6．2．1 告警信息显示处理  54-55
    6．2．2 航迹数据显示处理  55
    6．2．3 地图数据的显示处理  55-56
    6．2．4 飞行计划的显示处理  56-57
    6．2．5 其它显示处理操作略述  57-59
  6．3 告警数据的后期处理  59
  6．4 小结  59-60
总结  60-61
参考文献  61-62
致谢  62-63
个人简历  63

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空港（站）、机场及其技术管理 > 空中管制与飞行调度 > 空中交通管制
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