空管监视技术

本书主要内容有：介绍空中交通管理的任务、内容及发展，给出空管监视的定义和范畴，从空中交通管制的角度阐述空管监视技术的发展简史；通过空管一线应用实例重点阐述一次雷达工作原理、二次雷达工作原理及应答机编码分配、雷达数据处理系统的原理及特点、S模式监视雷达在空管中的应用，同时讲解了空管中多雷达监视的原理、多雷达航迹生成原理及应用过程。

张召悦，山东宁津人，毕业于中国民航大学空中交通管理学院。长期从事航空设备与系统研发及民航交通信息工程及控制等方向研究。先后参与国家科技支撑计划项目及自然基金项目4项，主持横向科研任务10余项，获中国智能交通协会科学技术奖二等奖1项。发表学术论文10余篇。

   第1章 概论

1.1 空中交通管理

1.1.1 空中交通管理概述

1.1.2 空中交通管理的发展

1.2 空管监视技术

1.2.1 空管监视的提出

1.2.2 空管监视技术的发展

1.2.3 空管监视技术的分类

1.3 新航行系统进展

1.3.1 新航行系统

1.3.2 美国下一代航空运输系统

1.3.3 欧洲单一天空ATM研究计划

1.3.4 我国新一代航空运输系统进展

1.3.5 航空系统组块升级

参考文献

第2章 航空数据链与飞机通信寻址与报告系统

2.1 地一地通信数据链

2.2 地一空通信数据链

2.2.1 地一空数据链概述

2.2.2 甚高频数据链

2.2.3 高频数据链

2.2.4 卫星通信数据链

2.2.5 二次雷达S模式数据链

2.2.6 管制员一飞行员数据链

2.3 空一空通信数据链

2.3.1 TCAS空一空监视

2.3.2 ACAS空一空监视

2.3.3 ADS-B空一空监视

2.4 航空电信网

2.4.1 航空电信网概述

2.4.2 航空电信网结构

2.4.3 航空电信网中的通信关系

2.4.4 航空电信网协议结构

2.4.5 航空电信网路由

2.4.6 航空电信网安全问题

2.5 飞机通信寻址与报告系统监视数据链

2.5.1 飞机通信寻址与报告系统组成

2.5.2 飞机通信寻址与报告系统的技术特点

2.5.3 飞机通信寻址与报告系统信号解析

2.5.4 飞机通信寻址与报告系统应用

参考文献

第3章 空管监视雷达原理

3.1 空管监视雷达概述

3.1.1 空管监视雷达历史

3.1.2 雷达系统的分类

3.1.3 雷达的基本原理

3.2 一次雷达

3.2.1 一次雷达组成

3.2.2 一次雷达原理

3.2.3 一次雷达频带与标准

3.3 A／C模式二次雷达

3.3.1 A／C模式二次雷达组成

3.3.2 二次雷达基本原理

3.3.3 A／C模式二次雷达信号时序

3.3.4 A／C模式雷达参数编解码

3.3.5 同步串扰与异步干扰

3.4 单脉冲二次雷达

3.4.1 单脉冲二次雷达的原理

3.4.2 单脉冲二次雷达优点

3.5 S模式二次雷达

3.5.1 S模式监视雷达系统的组成

3.5.2 S模式监视雷达原理

3.6 多雷达数据处理系统

3.6.1 雷达数据处理系统概述

3.6.2 多雷达航迹生成

3.6.3 航迹相关原理

3.6.4 雷达数据处理系统安所有渠道络

3.6.5 CAll062格式消息解码

3.6.6 国内外空管监视雷达配备标准

参考文献

第4童 自动相关监视

4.1 自动相关监视概述

4.1.1 自动相关监视发展及应用

4.1.2 自动相关监视现状

4.2 ADS-A／C数据链技术

4.2.1 ADS-C实现流程

4.2.2 ADS合同

4.2.3 ADS-C数据组

4.2.4 ADS-C报文解码

4.2.5 ADS-C的4D航迹应用

4.3 ADS-B技术

4.3.1 ADS-B组成原理

4.3.2 ADS-B数据链技术

4.4 ADS-B监视报文解析

4.4.1 ADS-B消息类型及结构

4.4.2 ADS-B下行链路解码

4.4.3 增强的信号解码技术

4.4.4 CATO21报文解码

4.5 ADS-B与二次雷达可靠性评估

4.5.1 导航精度比较评估

4.5.2 可靠性比较评估

4.5.3 信息内容比较评估

4.5.4 成本和运行效益比较

4.6 星载ADS-B监视技术

4.6.1 星载ADS-B概述

4.6.2 星载ADS-B典型算法

参考文献

第5章 多点定位系统

5.1 多点定位系统概述

5.1.1 多点定位系统发展

5.1.2 多点定位系统的特点

5.1.3 多点定位系统的组成与分类

5.1.4 多点定位的关键技术

5.1.5 多点定位系统在监视中的应用

5.2 多点定位系统原理

5.2.1 多点定位方法

5.2.2 多点定位相关算法

5.2.3 多点定位优化算法

5.2.4 算法评价指标

5.3 定位精度分析

5.3.1 测量误差分析

5.3.2 基站选择误差分析

参考文献

第6章 高级场面监视系统

6.1 A-SMGcs发展及应用

6.1.1 A-SMGCS发展历程

6.1.2 A-SMGCS应用现状

6.1.3 A-SMGCS应用案例

6.2 A-SMGCS功能及组成

6.2.1 监视功能

6.2.2 控制功能

6.2.3 路径选择功能

6.2.4 引导功能

6.3 A-SMGCS分级

参考文献

第7章 机场场面航空器视频监视技术

7.1 视频监视技术概述

7.2 场面视频监视技术发展

7.2.1 A-SMGCS的补充监视

7.2.2 停机坪监视

7.2.3 远程塔台监视

7.3 场面目标检测跟踪相关技术

7.3.1 运动目标检测

7.3.2 背景图像重构

7.3.3 机场场面多目标跟踪

7.4 视频监视数据与ADS-B数据融合

7.4.1 摄像机光学成像模型

7.4.2 射影几何和坐标变换

7.4.3 融合试验分析

7.5 飞机起飞图像跟踪方法

7.5.1 跑道监视区域模型

7.5.2 离场时刻识别模型

7.5.3 某机场实例验证

7.6 飞机着陆及风险识别方法

7.6.1 飞机着陆判断模型

7.6.2 飞机着陆风险识别

7.6.3 某通航机场实例验证

参考文献

第8童空管多源协同监视技术

8.1 多源协同监视技术概述

8.2 数据融合理论

8.2.1 数据融合定义

8.2.2 数据融合典型算法

8.2.3 数据融合通用模型

8.2.4 数据融合主要内容

8.3 ADS-B与雷达协同监视

8.3.1 数据融合架构

8.3.2 航迹特征分析

8.3.3 单雷达与ADS-B数据融合

8.3.4 多雷达与ADS-B数据融合

8.4 MLAT与ADS-B协同监视

8.4.1 ADS-B／MLAT数据融合

8.4.2 高高度平台ADS-B／MLAT监视系统

8.5 ADS-B与ACARS协同监视

8.5.1 总体框架

8.5.2 数据融合方法

参考文献

第9章 低空空域监视技术

9.1 低空空域监视概述

9.2 低空空域的概念和分类

9.2.1 低空空域的概念

9.2.2 低空空域的分类

9.3 低空空域监视设备

9.3.1 低空一次监视雷达

9.3.2 “北斗”卫星移动组网监视设备

9.3.3 无人机云监视设备

9.3.4 低空空域监视关键技术

9.4 低空空域飞行服务站

9.4.1 飞行服务站发展

9.4.2 飞行服务站基本功能

参考文献

主要符号表

缩略语