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随着广播式自动相关监视技术ADS-B在全球航空业的广泛运用,负责发送和接收监视数据的ADS-B OUT和ADS-B IN已经成熟发展,业界正逐步将发展重心转向监视数据的应用,即飞机监视应用系统ASA。ASA系统数据来源为他机、本机和地面的监视数据,直接显示会因目标冗余混淆飞行员的判断,有必要深入研究监视数据的融合处理。另一方面,ASA具备各种监视应用,典型的是高度变更程序ITP,ITP应用能够大幅降低无雷达覆盖区域航空器高度变更所需的纵向间隔,提高变更的安全和效率。本文从ASA系统的角度出发,分析ASA系统功能结构与基本原理,详细解析了整合多种监视数据并去除冗余航迹的融合算法,再针对ITP应用的功能过程、适航判定方法和碰撞风险进行深入研究,并利用C++Builder软件研发平台,实现了ASA系统及其ITP功能过程。主要工作包括以下几个方面:1、针对整合多种监视数据源的问题,研究了多种监视数据的融合算法,包括航迹起始、航迹更新、航迹终止、航迹关联、航迹融合和航迹文件生成等。重点研究了利用卡尔曼滤波算法预测航迹点的航迹更新、通过空间窗判定航迹相关的航迹关联和基于优选融合的航迹融合,并使用MATLAB,对融合算法进行了仿真验证和分析。在监视数据的位置误差等级NACp等于7的条件下,该融合算法的航迹关联正确率可达99.68%。2、研究了ASA系统的ITP应用,包括功能过程、适航判定和碰撞风险分析。详细解析了ITP功能过程中的监视状态参数计算算法以及ITP请求许可机制。针对ITP应用适航要求,给出一种基于导航源位置精度及完好性的航路适航判定方法,并通过MATLAB运行GPS公开数据,验证了本文适航方法的有效性。重点研究了ITP操作碰撞风险,考虑多种定位影响因素的条件下,得到航空器碰撞概率模型,并对ITP操作碰撞概率进行了仿真,在航空器高度差小于3565ft的条件下,ITP操作是安全的。3、利用C++Builder软件平台,设计编写场景模拟器、ADS-B IN以及地面站三部分软件端,利用场景模拟器和地面站软件辅助ADS-B IN完成ITP功能过程,实现了ADS-B IN的ASA系统功能,包括错误校验、信息解码、航迹起始、航迹更新、航迹终止、航迹关联、航迹融合以及ITP监视状态参数计算和ITP请求许可等,并结合软件仿真结果,验证了本文ASA系统及其ITP应用的正确性。