一种高可靠性空管雷达数据记录回放系统的设计与实现

论文摘要

空中交通管制系统主要负责完成飞行器的指挥调度及安全保障工作,是实现雷达管制的必要条件。在空管系统的运行中.需要实时不间断地记录雷达数据和语音信息,并能进行雷达、语音的回放。在必要时可作为事故调查的依据,同时也能为管制模拟训练提供仿真环境。本研究的空管雷达数据记录回放子系统(DRP)为双机双网热备系统,能够实时记录多路单雷达和一路多雷达(雷达融合)数据,并能够根据回放指令,向雷达数据显示终端(SDD)发送指定的雷达数据。同时本系统还具备双机数据同步及主备切换功能。本文重点介绍了以下功能点的设计实现:1.雷达数据记录功能。采用以时间为序的字典似索引结构,便于回放数据时精确定位快速查找;2.雷达数据回放功能。在每个数据帧的头部附加与前一数据帧的接收时间间隔,作为回放该帧数据的时钟周期,从而在回放时精准重现雷达数据时序间隔;3.双机数据同步功能。实现双机数据互补型的同步,而不是简单的镜像复制;4.双机主备切换功能。切换机制保证了任何时候系统有且只有一台DRP主机作为主用(至少有一台主机运行时),能够响应回放指令,备用那台DRP只记录数据,不响应回放指令;以上系统功能点,经过一系列改进、测试及实际应用,证明运行效果稳定可靠,较好地满足了空管记录回放系统的设计要求:配备双机冗余服务器,快速响应回放请求,回放数据与时间能精确重现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 空中交通管制系统概述
• 1.2 国内外空管自动化系统的发展与现状
• 1.3 研发国产空管系统的意义及重要性
• 1.4 本文研究的意义和主要工作
• 1.5 本文结构安排
• 第二章 DRP 系统总体设计
• 2.1 引言
• 2.2 几种记录回放原理介绍
• 2.2.1 记录屏幕画面的方式
• 2.2.2 记录X 协议数据的方式
• 2.2.3 记录原始信号数据的方式
• 2.2.4 DRP 系统所采用记录回放方式
• 2.3 ATC3000 空管系统概述
• 2.3.1 系统总体结构
• 2.3.2 系统硬件环境要求
• 2.3.3 各子系统功能简介
• 2.3.4 系统数据交互
• 2.4 记录回放子系统（DRP）总体介绍
• 2.4.1 软件界面
• 2.4.2 离线配置文件
• 2.4.3 软件功能模块
• 2.5 本章小结
• 第三章 DRP 系统关键功能设计实现
• 3.1 引言
• 3.2 数据记录功能设计与实现
• 3.2.1 数据记录功能设计要求
• 3.2.2 数据记录结构设计
• 3.2.3 数据记录实现流程
• 3.2.4 基于数据记录文件结构的数据截取功能
• 3.3 数据回放功能设计与实现
• 3.3.1 数据回放功能设计要求
• 3.3.2 数据回放接口设计
• 3.3.3 回放功能实现流程
• 3.4 数据同步功能设计与实现
• 3.4.1 数据同步功能设计要求
• 3.4.2 数据同步功能接口设计
• 3.4.3 数据同步功能实现流程
• 3.5 主备切换功能设计与实现
• 3.5.1 双机主备运行工作原则
• 3.5.2 工作状态交互
• 3.5.3 主备切换流程
• 3.6 与CMD 监控交互功能设计与实现
• 3.7 磁盘空间检测告警设计与实现
• 3.8 本章小结
• 第四章 测试结果分析
• 4.1 数据记录及回放
• 4.2 数据截取
• 4.3 数据同步
• 4.4 主备切换
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间所取得鉴定成果