CPDLC协议的研究与实现

本科毕业设计（论文）应用程序1应用程序2网络应用程序界面（SOOCKET）TCP/IP核心协议物理介质CPDLC协议的研究与实现学生姓名：韩钦专业：通信工程学号：101041407指导教师：岳猛所属学院：电子信息工程学院二〇一四年六月中国民航大学本科毕业设计（论文）CPDLC协议的研究与实现ResearchandImplementationoftheCPDLCProtocol学生姓名：韩钦专业：通信工程学号：101041407指导教师：岳猛学院：电子信息工程学院2014年6月中国民航大学本科毕业论文创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名：签字日期：年月日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中国民航大学本科毕业论文I摘要近年来随着世界范围内民航业务的迅猛增长，原有的航空通信体系结构已经不能满足目前民航通信发展的需要。空管员飞行员数据链通信(ControllerPilotdataLinkCommunications，CPDLC)是当前国际上航空系统普遍使用的空地通信数据链之一。管制员飞行员数据链通信（ControllerPilotDataLinkCommunication）是管制员与飞行员之间利用数据通信代替话音通信的新型ATC通信方式，它使用地空双向数据链（TWDL）为管制员和飞行员提供数据通信，CPDLC具有国际规范的数据格式，可以提供包括标准的放行、期望放行、申请和报告等在内的全部管制指令。更为重要的是，CPDLC有效地克服了很多话音通信中存在的问题和缺陷，让通信具有较强的抗干扰能力，很大程度上解决了信号失真的问题。本文首先介绍了飞行员空管员数据通信链路（CPDLC）系统背景及国内外发展现状。其次研究了CPDLC协议和通信过程，按照系统结构的划分，从模块化功能，管制通信实现原理，数据结构封装及编码，报文的组成结构、生成以及报文元素的优先级等多个方面对CPDLC协议进行了全面、详细的阐述。在理论基础上，使用VC++的Socket套接字进行编程模拟，实现空管站与飞行员通信过程，并对报文进行封装和解析。关键词：空管员工作站；CPDLC协议；空中交通管制通信系统；空地通信报文；中国民航大学本科毕业论文IIAbstractInrecentyears,withtherapidgrowthofcivilaviationallovertheworld,theoriginalstructureofaeronauticalcommunicationsystemscouldnotmeettheneedsofthecurrentdevelopmentofcivilaviationcommunication.Theairtrafficcontrollerpilotdatalinkcommunications(ControllerPilotdataLinkCommunications,CPDLC)isoneoftheairgroundcommunicationdatalinktheinternationalaviationsystemincommonuse.Controllerpilotdatalinkcommunications(ControllerPilotDataLinkCommunication)isanewtypeofATCcommunicationinsteadofvoicecommunicationbetweencontrollersandpilotsusingdatacommunication,whichusesairbidirectionaldatalink(TWDL)toprovidedatacommunicationforpilotsandcontrollers,theCPDLCwithinternationalstandarddataformat,canprovideincludingthestandardrelease,release,expectationtheapplicationandreport,allthecontrolinstruction.Moreimportantly,CPDLCovercomesmanydefectsandproblemsinspeechcommunication,makethecommunicationhasstronganti-interferenceability,largelysolvedtheproblemofsignaldistortion.First,thispaperintroducesthepilotATCdatacommunicationlink(CPDLC)developmentsystemathomeandabroad.Secondly,onthestudyofCPDLCprotocolandthecommunicationprocess,inaccordancewiththedivisionofthesystemstructure,functionmodulerealizationprinciplefromcontrol,communication,datastructureandcodepackage,multiplepacketstructure,generationandmessageelementpriorityonCPDLCprotocolforacomprehensive,detailed.Onthetheoreticalbasis,usingtheVC++Socketprogrammestosimulatethecontrolstationandpilotcommunicationprocess,packageandanalysisthemessage.KeyWords:Controllerworkstation;CPDLC;ATCComm;Aircraft-groundcommunicationmessage中国民航大学本科毕业论文III目录摘要....................................................................................................................................IAbstract...............................................................................................................................II第1章绪论.......................................................................................................................11.1研究背景及意义..............................................................................................11.2国内外研究现状..............................................................................................11.3研究内容..........................................................................................................21.4论文结构..........................................................................................................2第2章CPDLC通信系统的结构基础................................................................................42.1ATCComm............................................................................................................42.2ACARS网络........................................................................................................52.3地面管制单位......................................................................................................6第3章CPDLC空地双向数据链协议研究........................................................................73.1连接管理..........................................................................................................73.1.1链接的建立...............................................................................................73.1.2链接的终止...............................................................................................83.2报文的规范......................................................................................................93.2.1报文属性...................................................................................................93.2.2报文结构的组成.....................................................................................113.3CPDLC通信的管制移交..................................................................................133.4本章小结.........................................................................