隨著航空工業(yè)的迅速發(fā)展和空中物流時(shí)代的到來,空中交通量日益增大,這使得TCAS（空中交通防撞系統(tǒng)）在保障飛行安全方面的作用越來越重要,同時(shí),為保證TCAS系統(tǒng)能夠處于正常且穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行一系列的測(cè)試也變得十分重要,但隨著航空無線電技術(shù)委員會(huì)頒布的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)越來越多,所需測(cè)試的內(nèi)容也越來越復(fù)雜,導(dǎo)致傳統(tǒng)測(cè)試方法的效率不斷下降,所以開發(fā)一種專門測(cè)試TCAS的設(shè)備就顯得十分的重要,而為了使得測(cè)試設(shè)備支持更多的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試內(nèi)容,測(cè)試設(shè)備的軟件就起到了很重要的作用。本文按照模塊化的思想,嚴(yán)格遵循軟件開發(fā)的流程,完成了一個(gè)TCAS測(cè)試設(shè)備的上位機(jī)軟件設(shè)計(jì),可為研發(fā)TCAS設(shè)備及其測(cè)試設(shè)備的相關(guān)研究人員提供一定的參考,主要工作內(nèi)容如下:（1）在理解了二次雷達(dá)、TCAS系統(tǒng)和ADS-B系統(tǒng)的工作原理上,分析了空-空通信和地-空通信相關(guān)信號(hào)的格式和數(shù)據(jù)編碼方式,總結(jié)了TCAS場(chǎng)景模擬測(cè)試,應(yīng)答機(jī)測(cè)試等測(cè)試模式所需設(shè)置的參數(shù)和內(nèi)容。（2）結(jié)合國(guó)外同類測(cè)試設(shè)備和機(jī)載防撞系統(tǒng)的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),對(duì)軟件進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析,并使用模塊化的思想,將軟件的功能分為多個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),包括用戶界面模塊,信... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

二次監(jiān)視雷達(dá)工作原理

第二章基本原理與相關(guān)技術(shù)5進(jìn)行解碼處理，分析出高度、識(shí)別碼等信息，通過顯示器將這些內(nèi)容顯示[6]。除此之外，若在一個(gè)交通管制系統(tǒng)中，一次雷達(dá)與二次雷達(dá)同時(shí)存在，那么它們通常會(huì)是協(xié)同工作的。一次雷達(dá)的天線會(huì)安裝在二次雷達(dá)的條形天線的下方，兩者會(huì)進(jìn)行同步掃描，共用定時(shí)器和顯示器，這樣，兩者的工作就會(huì)同步進(jìn)行。無論是詢問信號(hào)，還是應(yīng)答信號(hào)，它們都是射頻脈沖信號(hào)，由多個(gè)脈沖組成。根據(jù)脈沖之間的間隔和編碼方式的不同，將信號(hào)分成了A、C、S三種模式，下面就對(duì)這幾種信號(hào)的格式進(jìn)行介紹。2.1.2二次雷達(dá)的詢問信號(hào)詢問信號(hào)的模式可分為4種，分別為A模式詢問、C模式詢問、聯(lián)合詢問和S模式詢問，工作頻率均為1030MHz。2.1.2.1A模式詢問與C模式詢問圖2-2A/C模式詢問信號(hào)格式A、C兩種模式的詢問信號(hào)均由P1、P2、P3三個(gè)脈沖組成，如圖2-2所示，每個(gè)脈沖的寬度均為0.8μs。P1脈沖與P2脈沖的間隔也都是2μs，不同的是P1脈沖與P3脈沖的間隔，A模式為8μs，C模式則為21μs。此外，A模式詢問觸發(fā)應(yīng)答機(jī)產(chǎn)生識(shí)別和監(jiān)視應(yīng)答。C模式詢問觸發(fā)應(yīng)答機(jī)產(chǎn)生自動(dòng)氣壓高度發(fā)送和監(jiān)視應(yīng)答[7]。兩種模式均具有旁瓣抑制的作用，所謂旁瓣抑制（SLS），就是控制P1、P3脈沖與P2脈沖幅度的差值來控制應(yīng)答機(jī)應(yīng)答信號(hào)的產(chǎn)生。如果P1脈沖高于P2脈沖的幅度9dB，就產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)；如果P2脈沖大于P1脈沖，不產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文62.1.2.2聯(lián)合詢問聯(lián)合詢問模式分為兩種，一種是A/C/S模式全呼叫詢問，這種詢問觸發(fā)A/C模式應(yīng)答機(jī)和S模式應(yīng)答機(jī)產(chǎn)生監(jiān)視應(yīng)答；另一種是A/C模式全呼叫詢問，只觸發(fā)A/C模式應(yīng)答機(jī)產(chǎn)生監(jiān)視應(yīng)答。圖2-3聯(lián)合詢問模式詢問信號(hào)格式這兩種模式的信號(hào)格式如圖2-3所示，相當(dāng)于在A/C模式詢問信號(hào)的基礎(chǔ)上增加了P4脈沖，P4脈沖位于P3脈沖之后，脈沖間隔為2μs。通過P4脈沖的寬度區(qū)分兩種模式，A/C/S模式全呼叫詢問為1.6μs，而A/C模式全呼叫詢問為0.8μs。2.1.2.3S模式詢問如圖2-4所示，S模式詢問信號(hào)由P1、P2、P5、P6四個(gè)脈沖組成，P1、P2、P5的脈沖寬度均為0.8μs，對(duì)于P6脈沖，為區(qū)分S模式信號(hào)的長(zhǎng)短兩種格式，其脈寬對(duì)短格式信號(hào)為16.25μs，長(zhǎng)格式信號(hào)為30.25μs。P1脈沖與P2脈沖的間隔為2μs，P2脈沖與P6脈沖的間隔為1.5μs，另外，為了讓應(yīng)答機(jī)接收到信號(hào)之后，能夠確定信息數(shù)據(jù)位的起始位置，在P6脈沖上升沿后的1.25μs，也就是P5脈沖的中間位置，設(shè)置一個(gè)同步相位反轉(zhuǎn)。在這個(gè)位置之后的0.5μs，就是56或112個(gè)數(shù)據(jù)位，每個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間長(zhǎng)度為0.25μs，均采用DPSK（差分相移鍵控）調(diào)制。為了防止P6脈沖的下降沿對(duì)傳輸信息的解碼造成干擾，在最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后，有一個(gè)0.5μs的保護(hù)間隔。在波束主瓣范圍內(nèi)，為了避免S模式詢問造成同步混擾，要將A/C模式應(yīng)答機(jī)對(duì)S模式詢問的應(yīng)答進(jìn)行抑制，所以P1的脈沖幅度要小于P2的脈沖幅度。而在波束主瓣范圍外，使用P5脈沖來抑制其他飛機(jī)的應(yīng)答。

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