近年来,我国已经开始了自主知识产权的民航大飞机的研制,并取得了一定成效。但很多机载设备仍然采用的是国外设备,其中就包括机载应答机设备。进口的设备一般价格昂贵且维护相对困难,为打破国外对机载应答机市场的垄断,研制新型S模式应答机设备势在必行。本文基于DO-181E标准,从机载应答机的角度出发,分析ATCRBS/S模式应答机询问应答信号格式,再针对机载应答机的地-空数据链和空-空数据链协议进行深入解析,研究了S模式信号的数据错误保护校验算法、S模式的数据格式字段以及协议内涵,并利用C++Builder软件平台,实现了机载应答机数据协议的功能。主要工作如下:1、研究了ATCRBS/S模式的8种询问应答信号格式,包括A模式询问、C模式询问、A/C/S模式询问、仅A模式询问、仅C模式询问、A/C模式应答、S模式询问及S模式应答。分析了S模式数据链中目前已在使用的15种数据格式,概述了各个数据格式所包含的协议功能。重点研究了S模式的数据错误保护、数据校验、校正纠错算法,详细叙述了S模式的地址奇偶校验位上行AP和下行AP及PI字段的生成过程。2、概述了S模式机载应答机根据功能划分的五个等级类别。基于DO-181E标准,对机载应答机数据格式和协议解析。数据格式解析重点研究了高度字段编码算法、4096身份码编码、下行请求编码、飞行状态FS编码等。详细解析了S模式的询问接受协议、全呼锁定协议、FS协议、VS协议、UM协议、Comm-A通信协议、Comm-B通信协议、ELM通信协议等地-空数据链协议以及包含Comm-U/V通信在内的空-空数据链协议。3、运用C++Builder软件平台,编写机载应答机、询问机以及TCAS三部分软件端,利用询问机和TCAS辅助应答机完成四级应答机数据协议的仿真,实现了基于DO-181E标准的ATCRBS/S模式机载应答机的数据协议,包括错误保护协议、询问接受协议、全呼锁定协议、FS协议、VS协议、UM协议、Comm-A/B通信协议、ELM通信协议和Comm-U/V通信协议等,并结合软件的仿真结果分析,验证本文的机载应答机数据协议解析的正确性。