随着航空运输事业快速发展,航空交通密度急剧上升,TCAS通过监视本飞机附近空域的其他飞机,在可能发生碰撞时,提示飞行员避免危险,为航空交通安全提供了重要保障。因此对TCAS进行综合检测,保证该系统的可靠运行十分重要。TCAS主体部分本质上是一种无线电通讯系统,无线电技术在发展,TCAS也在不断地更新和完善,本课题基于软件定义无线电技术研究设计的TCAS信号模拟设备软件,结合硬件平台,满足对TCAS收发主机和应答机综合测试未来发展的需要。本课题的主要工作如下:1.提出一种以软件定义无线电技术实现TCAS信号模拟设备的总体方案。分析模拟TCAS询问和应答信号所需要的具体功能,并采用目前软件定义无线电领域使用最广泛且成熟的SCA规范进行设计实现,该规范针对软件定义无线电系统的软硬件设计了统一的抽象接口,具备良好的兼容扩展性和软件复用性,基于SCA架构的TCAS信号模拟设备总体以客户-服务端的结构进行实现,服务端是实现TCAS通信相关功能的SCA系统,客户端是TCAS信号数据产生和接收显示平台,同时可以对SCA系统进行监控和管理。2.确定总体方案中的SCA系统开发方案并予以实现。根据SCA系统开发方法,分析和对比SCA系统传统开发和基于集成开发环境开发的两种方案,并最终确定采用SCA集成开发环境开发方案进行SCA系统的实现。3.TCAS信号模拟设备客户端的设计实现。采用跨平台的Qt开发框架设计开发TCAS信号模拟设备客户端软件,作为SCA系统监控、配置以及TCAS询问应答信号所携带的数据设置、发送和接收显示的软件平台。本课题基于SCA架构的TCAS信号模拟设备软件设计完成后,加载到现有的TCAS测试硬件平台上,首先,通过产生不同应答信号来模拟其他飞行目标,能够用来对TCAS收发机的飞行目标监视功能进行测试;然后,通过产生询问信号,并解析来自TCAS应答机的应答信号,并能正确提取出该应答机所在飞机的信息,能够实现TCAS应答机功能的测试。相较于已有的TCAS测试系统软件,本课题设计的TCAS信号模拟设备软件的可拓展性、可复用性和可移植性得到较大提高。