飞行模拟机tcas系统仿真软件设计与实现

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1、密级：非密中国科学院大学硕士学位论文飞行模拟机系统仿真软件设计与实现作者姓名：指导教师：王钢副教授北京航空航天大学赵旭东髙工北京蓝天航空科技有限责任公司学位类别：工程硕士学科专业：电子与通信工程研究所：中国科学院大学工程管理与信息技术学院二零一五年三月密级：非密中国科学院大学硕士学位论文飞行模拟机系统仿真软件设计与实现作者姓名：指导教师：王钢副教授北京航空航天大学赵旭东高工北京蓝天航空科技有限责任公司学位类别工程硕士学科专业电子与通信工程研究所：中国科学院大学工程管理与信息技术学院二零一五年三月Design

2、andImplementationofSimulatedTCASSoftwareonaFlightSimulatorByFuWeiADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofElectronicsandCommunicationEngineeringCollegeofEngineeringandInformationT

3、echnologyUniversityofChineseAcademyofSciencesMarch,2015中国科学院大学直属院系研究生学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明或致谢。作者签名：曰期：中国科学院大学直属院系学位论文授权使用声明本人完全了解并同意遵守中国科学院有关保存和

4、使用学位论文的规定，即中国科学院有权保留送交学位论文的副本，允许该论文被查阅，可以公布该论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。涉密的学位论文在解密后适用本声明。作者签名：科今导师签名：彡崎日期：丨日期：摘要摘要空中交通警戒及防撞系统能够自动探测和跟踪载机附近的飞机，给飞行员发出图像、语音警告及符合空中交通管制规则的防撞指令。飞行员接受系统输出的避撞指令，操纵飞机作出适当的飞行机动避免碰撞，保证飞行安全。在飞行模拟机上进行空中交通警戒及防撞系统的训练，己成为飞行员初始飞行

5、训练及复训的固定科目。本文首先介绍了系统的工作原理及其数据传输协议，结合某型运输机空中交通管制及防撞系统研制的实际需求，设计了一个通用系统仿真架构，包括机载系统的信号处理流程和关键模块功能。在分析大气、航姿、液压等系统输出对模式及灵敏度的影响的基础之上，本文设计符合管制规则要求的多机冲突场景下的避撞算法模型。在完成对仿真对象的深入研究后，模拟了机载设备的灵敏度选择、告警阈值的限定、避撞决策及冲突解脱过程，并且根据科目训练目的，设计了基于各飞行阶段的交通或入侵场景，包括侧重交通显示训练的“场景”、机场场景”和

6、侧重避撞决策训练的“场景”。仿真中使用软件作为人机界面的开发工具，开发了“空中交通及垂直速度显示器”仿真软件，并在某运输机模拟机项目中进行功能及性能验证。本文成果已应用于某型运输机飞行模拟机项目，并已被国外用户正式使用，为今后高等级模拟机项目相关系统的仿真研制奠定了基础。关键词：空中交通警戒及防撞系统，避撞逻辑，入侵飞机，空中交通及垂直速度显示器AbstractAbstractTrafficalertandCollisionAvoidanceSystem(TCAS)canautomaticallydetec

7、tandtrackaircraftnearby,supplyvisualandaudiowarningmessagesforpilots.InaccordancewiththerulesoftheairTrafficcontrol,pilotscontroltheaircraft，’，，，，，，，，，目录目录街仓究背景与意义国内外研究现状碰撞理论及冲突规避研究模拟机系统发展本文主要研究内容第二章系统原理系统组成系统原理威胁监视和跟踪灵敏度与保护域数擴输协议总线简介协议小结第三章系统仿真软件建模软件架构设计仿

8、真软件信息处理流程逻辑仿真关键模块建模数据绑定模块防撞逻辑模块入侵场景及入侵飞机运动建模小结第四章软件仿真实现显示画面仿真实现显示内容开发工具显示画面设计仿真系统集成主仿真运行平台仿真系统软硬件集成仿真实例小结第五章总结与展望飞行模拟机系统仿真软件设计与实现参考文献个人简历、在学期间发表的论文与研究成果第一章绪论第一章绪论研究背景与意义由于空中交通流量上升及管制等原因，空中航线面临着日益增加的交通压力。空中交通警