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《空管监视技术》围绕空管监视中的飞机通信寻址报告系统、空管监视雷达、自动相关监视系统、多点定位系统、高级机场场面监视、机场视频识别、空管多源协同监视、低空空域监视等核心技术问题,结合民航相关应用,深入地阐述了新体制下空中交通管制监视技术的概念、原理、理论模型及技术方法,并对民航大国空管监视技术发展进行实例分析。
《空管监视技术》可供空中交通信息工程及控制、空中交通管制、民航通信电子等相关专业的学生及科研与工程技术人员使用。
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081
第3章空管监视雷达原理084
3.1空管监视雷达概述084
3.1.1空管监视雷达历史084
3.1.2雷达系统的分类093
3.1.3雷达的基本原理095
3.2一次雷达104
3.2.1一次雷达组成104
3.2.2一次雷达原理107
3.2.3一次雷达频带与标准115
3.3A/C模式二次雷达118
3.3.1A/C模式二次雷达组成118
3.3.2二次雷达基本原理120
3.3.3A/C模式二次雷达信号时序125
3.3.4A/C模式雷达参数编解码128
3.3.5同步串扰与异步干扰133
3.4单脉冲二次雷达135
3.4.1单脉冲二次雷达的原理135
3.4.2单脉冲二次雷达优点140
3.5S模式二次雷达143
3.5.1S模式监视雷达系统的组成143
3.5.2S模式监视雷达原理146
3.6多雷达数据处理系统164
3.6.1雷达数据处理系统概述164
3.6.2多雷达航迹生成168
3.6.3航迹相关原理169
3.6.4雷达数据处理系统安全网络170
3.6.5CAT062格式消息解码175
3.6.6国内外空管监视雷达配备标准182
参考文献182
第4章自动相关监视184
4.1自动相关监视概述184
4.1.1自动相关监视发展及应用184
4.1.2自动相关监视现状186
4.2ADS-A/C数据链技术190
4.2.1ADS-C实现流程191
4.2.2ADS合同193
4.2.3ADS-C数据组197
4.2.4ADS-C报文解码198
4.2.5ADS-C的4D航迹应用199
4.3ADS-B技术202
4.3.1ADS-B组成原理202
4.3.2ADS-B数据链技术205
4.4ADS-B监视报文解析209
4.4.1ADS-B消息类型及结构210
4.4.2ADS-B下行链路解码211
4.4.3增强的信号解码技术224
4.4.4CAT021报文解码238
4.5ADS-B与二次雷达可靠性评估251
4.5.1导航精度比较评估251
4.5.2可靠性比较评估251
4.5.3信息内容比较评估252
4.5.4成本和运行效益比较252
4.6星载ADS-B监视技术253
4.6.1星载ADS-B概述253
4.6.2星载ADS-B典型算法256
参考文献262
第5章多点定位系统265
5.1多点定位系统概述265
5.1.1多点定位系统发展265
5.1.2多点定位系统的特点268
5.1.3多点定位系统的组成与分类269
5.1.4多点定位的关键技术272
5.1.5多点定位系统在监视中的应用275
5.2多点定位系统原理279
5.2.1多点定位方法279
5.2.2多点定位相关算法283
5.2.3多点定位优化算法288
5.2.4算法评价指标291
5.3定位精度分析292
5.3.1测量误差分析292
5.3.2基站选择误差分析294
参考文献297
第6章高级场面监视系统299
6.1A-SMGCS发展及应用300
6.1.1A-SMGCS发展历程300
6.1.2A-SMGCS应用现状303
6.1.3A-SMGCS应用案例305
6.2A-SMGCS功能及组成308
6.2.1监视功能308
6.2.2控制功能310
6.2.3路径选择功能311
6.2.4引导功能312
6.3A-SMGCS分级313
参考文献316
第7章机场场面航空器视频监视技术318
7.1视频监视技术概述319
7.2场面视频监视技术发展320
7.2.1A-SMGCS的补充监视320
7.2.2停机坪监视321
〖HJ〗7.2.3远程塔台监视323
7.3场面目标检测跟踪相关技术324
7.3.1运动目标检测324
7.3.2背景图像重构331
7.3.3机场场面多目标跟踪332
7.4视频监视数据与ADS-B数据融合336
7.4.1摄像机光学成像模型337
7.4.2射影几何和坐标变换339
7.4.3融合试验分析341
7.5飞机起飞图像跟踪方法342
7.5.1跑道监视区域模型343
7.5.2离场时刻识别模型345
7.5.3某机场实例验证347
7.6飞机着陆及风险识别方法349
7.6.1飞机着陆判断模型350
7.6.2飞机着陆风险识别354
7.6.3某通航机场实例验证357
参考文献359
第8章空管多源协同监视技术363
8.1多源协同监视技术概述363
8.2数据融合理论366
8.2.1数据融合定义366
8.2.2数据融合典型算法367
8.2.3数据融合通用模型367
8.2.4数据融合主要内容368
8.3ADS-B与雷达协同监视373
8.3.1数据融合架构373
8.3.2航迹特征分析378
8.3.3单雷达与ADS-B数据融合378
8.3.4多雷达与ADS-B数据融合382
8.4MLAT与ADS-B协同监视400
8.4.1ADS-B/MLAT数据融合400
8.4.2高高度平台ADS-B/MLAT监视系统403
8.5ADS-B与ACARS协同监视410
8.5.1总体框架410
8.5.2数据融合方法412
参考文献414
第9章低空空域监视技术417
9.1低空空域监视概述417
9.2低空空域的概念和分类423
9.2.1低空空域的概念423
9.2.2低空空域的分类423
9.3低空空域监视设备424
9.3.1低空一次监视雷达425
9.3.2“北斗”卫星移动组网监视设备429
9.3.3无人机云监视设备437
9.3.4低空空域监视关键技术438
9.4低空空域飞行服务站452
9.4.1飞行服务站发展452
9.4.2飞行服务站基本功能461
参考文献465
主要符号表468
缩略语473" 2100433B
该书共分11章,主要描述了光电检测技术的基本概念,基础知识,各种检测器件的结构、原理、特性参数、应用,光电检测电路的设计,光电信号的数据与计算机接口,光电信号的变换和检测技术,光电信号变换形式和检测方...
作者以图文结合、注重图解的方式,系统地介绍了果树24种嫁接方法和25种应用技术。内容包括:什么叫果树嫁接,果树为什么要嫁接,果树嫁接成活的原理,接穗的选择、贮藏与蜡封,嫁接时期及嫁接工具和用品,嫁接方...
《中华人民共和国行业标准:建筑地基处理技术规范 (JGJ 79-2012)》的主要技术内容是:1.增加处理后的地基应满足建筑物承载力、变形和稳定性要求的规定;2.增加采用多种地基处理方法综合使用的地基...
绿色施工技术内容简介
绿色施工技术内容简介 --------------建筑 业 10 项新技术之一 绿色施工技术是指在工程建设中,在保证质量和安全 等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源, 减少对环境负面影响的施工活动,绿色施工是可持续发展思想在工程施 工中的具体应用和体现。 首先绿色施工技术并不是独立于传统施工技术 的全新技术,而是对传统施工技术的改进,是符合可持续发展的施工技 术,其最大限度地节约资源并减少对环境负面影响的施工活动,使施工 过程真正做到 “四节一环保 ”,对于促使环境友好、提升建筑业整体水平具 有重要意义。 一、绿色施工技术的编写基础和新增内容 绿色施工技术是 以建筑业 10 项新技术( 2005) 中第七章建筑节能技术为基础编写的,因 此保留了节能型围护结构应用技术、新型墙体材料应用技术及施工
建筑技术及设计内容简介
《建筑技术及设计》内容简介《建筑技术及设计》旨在推广国内外建筑新技术、新产品、新工艺、新材料的理论研究文章,及建筑设计新思想。主要栏目;专题探索——探讨建筑设计技术与装饰意念;展览巡礼——介绍各国展览动向和路线;产品细说——介绍最新建筑设计材料施工技术等;工程
多点监视技术是指在不增加机载设备的前提下,通过多点接收机载应答机信号,利用到达时间差实现精确测量定位的技术。
自动监视分析及报告技术(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology,S.M.A.R.T.)为计算机启动程序或基本输入输出系统(BIOS)与计算机硬盘之间的接口技术。
自动监视分析及报告技术(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology,S.M.A.R.T.)为计算机启动程序或基本输入输出系统(BIOS)与计算机硬盘之间的接口技术。它是增强形电子集成驱动器(EIDE)技术的一部分,EIDE控制硬盘的访问。如果计算机启动时选择了S.M.A.R.T.,BIOS可获得硬盘分析数据并判定是否向用户发送关于硬盘将来可能发生故障的警告信息。 2100433B
任务管理器所提供的性能监视工具虽然简便,但是其功能太弱,对于复杂、系统的服务器性能监视工作,还需借助于系统监视器进行。在Windows NT 4.0中,系统监视器称为性能监视器。在Windows 2000中系统监视器属于核心管理工具之一,其功能强大,可以用来监视服务器活动或监视所选时间段内服务器的性能。系统监视器即可以在实时图表或报告中显示性能数据,又可以在文件中收集数据或在关键事件发生时生成警告。
系统监视器监视的单位是"对象",对象是指特定的控制服务器资源的服务或机制,例如处理器对象,内存对象、Web对象等。每一对象的不同方面的
属性称为"计数器",系统监视器真正记录的是这些计数器的值,例如处理器对象的%Processer Time计数器,内存对象的Pages Fault/Sec计数器等。
Windows 2000已经包括了许多计数器,在Windows 2000中安装IIS服务之后,系统监视器自动添加了特殊的IIS计数器,包括Web服务计数器、FTP 服务计数器、"Active Server Pages"应用程序计数器和"Internet信息服务"全局计数器。其中Web和FTP服务计数器与"Active Server Pages"应用程序计数器监视连接活动,"Internet 信息服务"全局计数器则监视所有IIS服务的带宽使用和高速缓存活动情况。
单击【开始】、【程序】、【管理工具】、【性能】,在【性能】工具的控制树中选择【系统监视器】,打开如右上图所示的系统监视器MMC窗口。
我们启动系统监视器之后并没有任何缺省的监视内容运行,管理员必须添加计数器才能让系统监视器工作。
右击性能监视器,从弹出菜单上选择【添加监视器】,打开如右图所示的添加监视器对话框。首先应指定监视对象位于那台服务器上,默认为监视本地服务器,选择【从计算机选择计数器】后亦可在列表中指定监视网络中其他计算机的对象。鉴于性能监视工作本身也会对系统性能造成影响,故通常在远程计算机上监视诸如CPU、内存之类的对象。随后从【性能对象】下拉列表中指定要监视的对象,对于IIS而言,可见监视的对象包括Web服务、FTP服务、NNTP服务器、SMTP服务器等等,这些对象包括相应服务的全部性能监视内容。每个对象包
括若干计数器,计数器是系统监视器进行监视的最基本单位。选定对象后单击【从列表选择计数器】,则在列表框中列出当前对象的全部计数器,计数器代表对象的某一方面特性,例如Web服务包括"每秒发送的文件数"、"当前CGI请求数测量异步I/O带宽使用"、"每秒匿名用户数"等数十个计数器。
鉴于每一对象包含的计数器数量庞大,管理员不太可能对所有计数器的功能了如指掌,因此需要随时查阅计数器说明。在列表中选择计数器后,单击【说明】,打开如右图所示的【说明文字】对话框,从中获得所选计数器的信息解释信息
单击选择计数器后,还要在【实例】列表中选定计数器监视的实例。这里的实例是指同一对象的平权组件,例如,如果计算机装有多个处理器,则每个处理器都可看作CPU对象的一个实例;又如对于Web服务对象,服务器上对每个虚拟站点都是一个实例,选择实例就是选择计数器监视的具体目标,选择实例列表中的【Total】项代表监视的前对象的所有实例。
选择计数器并单击【添加】,则系统监视器开始工作,一次可以添加多个计数器同时进行监视。系统监视器默认以曲线形式反映监视计数器的活动情况,单击工具栏中的【显示直方图】和【显示报告】图标,可将系统监视器显示方式更改为柱型直方图(如上左图所示)或摘要报告(如上右图所示)形式。
添加多个计数器的情况下,区分这些件事情的曲线活动并不容易,尤其是当它们具有相似的值时。系统监视器通常以不同的颜色和线形区分计数器,在计数器列表中可以对缺省分配的计数器颜色及线形进行修改。全部计数器的统一外观属性属于监视器的整体属性,右击系统监视器,从弹出菜单中选择【属性】,打开如右图所示的系统监视器属性对话框,其【常规】、【颜色】和【字体】选项卡分别定义了监视器的显示外观属性。
当需要在诸多计数器中突出显示某一计数器时,先在计数器列表中选中它,单击工具栏中的【加亮】图标即可。
对IIS服务器的性能监视立足于IIS服务和服务器硬件性能两个方面,前者主要是对IIS相关的服务对象进行监视,获得关于站点访问、用户、安全等方面的详细信息;而关于服务器本身的性能监视则涉及当前服务器硬件配置是否能够满足需求的问题。我们知道,过低的配置不能满足越来越多的用户访问需求,其造成的结果是系统响应变慢、例外错误增加等。而构成服务器的各个硬件部分中总有某一或某些组件对系统性能造成的影响更大一些,这就构成了系统的瓶颈。例如,一台PIII800/32M内存/15G硬盘的服务器响应很慢,我们一眼就能看出是过少的内存造成了运行的延迟,这里,内存就是瓶颈。对系统瓶颈的升级是最佳的投资,能够产生最高的性能/价格比。然而,大多数情况下,服务器的硬件瓶颈并非一目了然,这时就要借助于系统监视器找出瓶颈所在。通常可能成为瓶颈的部分是:CPU子系统、内存子系统、磁盘子系统等,对上述对象的典型计数器进行持续的监视,根据监视结果判断瓶颈所在并做出升级计划。
最典型的计数器及其推荐值列于下表中,超出推荐范围的对象即可认为已经成为系统瓶颈。
对象\计数器 推荐值
内存\页数/秒 00-20(如果大于 80,表示有问题)。
内存\可用字节数 最少 4 MB。
内存\提交的字节数 不超过物理内存的 75%。
内存\未分页的字节池 固定的(缓慢的增长表示存在内存泄露问题)。
处理器\% 处理器时间 小于 75%。
处理器\中断次数/秒 与处理器有关。486/66 处理器最大为 1,000;P90 为
3,500;P200 大于 7,000。 越低越好。
处理器\处理器队列长度 小于 2。
磁盘(逻辑磁盘或物理磁盘)\% 磁盘时间 尽可能低。
磁盘(逻辑磁盘或物理磁盘)\队列长度 小于 2。
磁盘(逻辑磁盘或物理磁盘)\平均磁盘字节/传输 尽可能高。
全局 Internet 信息服务\高速缓存命中数 % 尽可能高。
Web 服务\每秒总字节数 尽可能高。
Active Server Pages\请求等待时间 尽可能低。
Active Server Pages\已排队的请求 零。
Active Server Pages\事务数/秒 尽可能高。
前面推荐的瓶颈查找方法对于一般的IIS系统已经足够了,但在一个更加严格的大型网站服务器上,短期的监视(即使是在典型情况下的短期监视)并不能很好的提供瓶颈判断的依据。为此,我们有必要通过日志文件的方式对服务器进行长期监视,得到系统对象的平均特性,利用在数小时甚至数天时间中获得的数据建立所谓的"基线",为服务器升级提供可靠的保障。
1.在系统监视器中展开【系统日志和警报】节点,右击【计数器日志】,选择【新建日志设置】。
2.在【新建日志设置】对话框中输入新日志名称,单击【确定】。
3.如右图所示在新日志属性对话框的【常规】选项卡中单击【添加】打开计数器对话框,指定该日志文件记录的计数器,单击【确定】返回。
4.在【数据采样间隔】栏中指定计数器数据多久被采集一次,注意,过密的采集间隔会影响系统的正常工作并造成巨大的日志文件。
5.在【计划】选项卡中指定日志起止时间,可选的方式有:手动、指定起止时间或者指定记录时间。单击【确定】。6.如果选择手动起止日志,则在日志列表中右击日志,选择【开始】,日志图标变为绿色。
系统监视器将计数器数据以blg文件的形式保存起来(缺省位置是系统分区的\PerfLogs目录下)。一旦开始记录,计数器数据被定期(按照采样间隔时间)加入日志文件,直到到达计划的日志结束时间或者手工停止日志记录。