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随着航空运输业的不断发展,机场交通流量不断增大,使得现有机场场面管理模式面临诸多挑战。为满足现代化场面监视中有关运行效率和安全水平的标准,ICAO提出了A-SMGCS的概念。欧美各国都依照此概念设计了相应的场面监视系统,并在机场环境中进行实际测试,取得了良好效果。依照A-SMGCS设计的场面监视系统,可以解决目前机场交通管理中面临的众多问题,因此是未来场面交通管理的发展方向。ADS-B是一种新型监视技术,因其监视数据类型丰富、价格低廉、易于安装、发现目标概率高等特点,成为机场监视的重要手段。利用ADS-B实现A-SMGCS手册所描述的功能,可在较低成本下管理机场运营,提高机场运行效率和安全保障水平。本文依照A-SMGCS理念,设计了基于ADS-B的场面监视系统。该系统按照A-SMGCS第二功能级别设计,包括监视和冲突检测两大功能。目的是解决机场进近区域及机场地面区域的目标监视及冲突检测问题。本文的研究内容包括:1.A-SMGCS设计理念及场面监视设备特点研究。文中根据A-SMGCS的要求及ADS-B系统的特点,给出了基于ADS-B场面监视系统的设计方案。2.ADS-B及其他场面监视设备的报文传输协议研究。其他场面监视设备包括PSR、SSR、SMR、MLAT、DGPS、EVS。文中以ASTERIX Category 021为例,较为详细的介绍了协议解析方法。不同监视设备传输协议不同,为便于融合系统统一处理,定义了内部数据传输格式。3.适用于机场场面监视的融合算法研究,包括时空对准、滤波、航迹互联及融合等。文中在相关成熟算法的基础上,根据机场应用环境对部分算法进行了改进。机场目标的运动特点和机场道路信息均可用于提高监视精度。协议中的目标标识信息和历史状态信息可进一步提高航迹关联的速度和准确度。4.场面冲突类型及冲突检测方法研究。文中将场面区域分为跑道、滑行道、停机坪。根据不同区域的特点,给出了相应的冲突检测方法。针对现有滑行道对头冲突判定方法的不足,文中提出了一种解决方案。