● 摘要
在低能见度、车辆/飞行器高密度条件下，A-SMGCS （高级场面运动引导控制系统）系统能够大大提升机场的容量和安全性，是未来机场的发展方向之一。VDL-4数据链能够满足A-SMGCS系统对监视和通信功能的需求，基于VDL-4 数据链可以构建高性能、低成本A-SMGCS系统。论文设计和实现了A-SMGCS 系统中核心的VDL-4（甚高频模式4）数据链嵌入式软件，并对基于VDL-4数据链的A-SMGCS系统的系统容量和健壮性进行了分析。具体工作如下：一、针对A-SMGCS系统应用设计了VDL-4数据链时隙分配方案，对VDL-4协议进行了适当裁减和改进，分析总结了VDL-4数据链ADS-B（广播式自动相关监视）监视功能状态机和数据链路通信功能状态机。二、使用网络仿真软件OPNET建立了基于VDL-4数据链的A-SMGCS系统模型，通过对分析总结出的各功能协议状态机进行验证，以制定可靠的VDL-4数据链协议工作流程。设计并验证了地面中心站的时隙分配方法，对具体的时隙预约协议的软件实现进行了验证，以确保对时隙预约协议的理解及软件实现正确。利用建立的模型，使用OPNET分析了基于VDL-4数据链的A-SMGCS系统在典型工作条件下的系统容量和系统健壮性，为A-SMGCS系统的应用提供了理论依据。三、基于VDL-4数据链嵌入式硬件平台和QNX嵌入式实时操作系统软件平台，充分考虑VDL-4数据链协议自身特点，对VDL-4数据链进行合理的多线程软件设计以满足系统功能和实时性的需求。设计了合理的VDL-4数据链嵌入式软件对外接口，以API的方式灵活方便的为其余应用软件提供服务。对VDL-4数据链嵌入式软件进行了软件实现和基本的软件功能测试，并配合A-SMGCS系统其余软件进行了基本的A-SMGCS系统测试，测试结果表明VDL-4数据链嵌入式软件能满足A-SMGCS系统监视和下行链路通信功能的需求。
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