一種模擬atm系統監視數據的產生裝置及其產生方法
【專利摘要】本發明屬于數據處理和數據傳輸領域，特別涉及一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置及其產生方法。本發明包括數據產生裝置、輸入數據接口裝置、數據處理裝置、輸出數據接口裝置，數據產生裝置的輸入端連接模擬目標配置數據，輸出端輸出飛行數據至輸入數據接口裝置的輸入端；輸入數據接口裝置的輸入端連接模擬傳感器配置數據，輸出端輸出所述飛行數據及所述模擬傳感器配置數據至數據處理裝置的輸入端；數據處理裝置用于產生監視數據，數據處理裝置的輸出端輸出監視數據至輸出數據接口裝置的輸入端；輸出數據接口裝置的輸出端輸出監視數據至ATM系統。本發明能產生多種傳感器的多種格式的監視數據，進而對ATM系統的監視數據處理部分進行比較全面的測試。
【專利說明】
一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置及其產生方法
技術領域
[0001]本發明屬于數據處理和數據傳輸領域，特別涉及一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置及其產生方法。
【背景技術】
[0002]ATM系統監視數據常被用來對ATM空管自動化系統進行測試，由于ATM空管自動化系統對監視數據的要求較高，通常需要模擬多種傳感器的多種格式的監視數據，而且對模擬傳感器的真實情況要求也較高，否則會導致測試結果不準確。
[0003]現有技術中ATM模擬系統中監視數據的產生大都采用網絡直接傳輸到需要測試的ATM系統中，網絡直接傳輸的方式產生的監視數據比較單一，不能夠產生多種傳感器的多種格式的監視數據，而且不能夠動態調整產生的監視數據的發現概率、量程、數據包中各個數據段錯誤率等，因此，亟需提出一種能夠產生多種傳感器的多種格式的監視數據的產生裝置及產生方法。
【發明內容】
[0004]本發明為了克服上述現有技術的不足，提供了一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，本裝置能夠模擬多種傳感器的多種格式的監視數據的產生，進而對ATM空管自動化系統進行比較全面的測試。
[0005]為實現上述目的，本發明采用了以下技術措施:
[0006]—種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，包括數據產生裝置、輸入數據接口裝置、數據處理裝置、以及輸出數據接口裝置，其中，
[0007]數據產生裝置，其輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據產生裝置的輸出端輸出飛行數據至輸入數據接口裝置的輸入端；
[0008]輸入數據接口裝置，其輸入端連接模擬傳感器配置數據，輸入數據接口裝置的輸出端輸出所述飛行數據及所述模擬傳感器配置數據至數據處理裝置的輸入端；
[0009]數據處理裝置，用于產生監視數據，其輸出端輸出所述監視數據至輸出數據接口裝置的輸入端；
[0010]輸出數據接口裝置，其輸出端輸出所述監視數據至ATM系統。
[0011]本發明還可以通過以下技術措施進一步實現。
[0012]優選的，所述數據產生裝置包括數據接收處理單元、航路信息處理單元、報文數據處理單元、飛行數據產生單元、飛行數據輸出單元，其中，
[0013]數據接收處理單元，其輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據接收處理單元的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元、報文數據處理單元的輸入端；
[0014]航路信息處理單元，用于建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，并輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元的輸入端；
[0015]報文數據處理單元，其輸出端輸出至少包括目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元的輸入端；
[0016]飛行數據產生單元，用于產生飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元的輸入端；
[0017]飛行數據輸出單元，用于將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置的輸入端。
[0018]優選的，所述輸出數據接口裝置至少包括網口和串口。
[0019]進一步的，所述模擬目標配置數據至少包括目標數量、目標起始時間、FPL報文數據;所述模擬傳感器配置數據至少包括多個傳感器的位置坐標、傳感器掃描周期、傳感器類型、目標發現概率、誤差參數配置數據。
[0020]進一步的，所述FPL報文數據至少包括目標速度、目標高度、航路點名稱和航路點坐標、目標型號。
[0021 ]進一步的，所述監視數據包括ADS-B、PSR、SSR監視數據。
[0022]本發明還提供了一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，包括以下步驟:
[0023]S1、所述數據產生裝置的輸入端接收模擬目標配置數據，并產生飛行數據，數據產生裝置將所述飛行數據傳送至輸入數據接口裝置的輸入端；
[0024]S2、所述輸入數據接口裝置的輸入端接收模擬傳感器配置數據，并將所述飛行數據及模擬傳感器配置數據傳送至數據處理裝置的輸入端，所述數據處理裝置產生監視數據；
[0025]S3、所述數據處理裝置將所述監視數據通過輸出數據接口裝置傳送至ATM系統的輸入端。
[0026]優選的，步驟SI具體包括以下步驟:
[0027]S11、所述數據接收處理單元的輸入端接收模擬目標配置數據，數據接收處理單元的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元、報文數據處理單元的輸入端；
[0028]S12、所述航路信息處理單元建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，即通過所述航路點名稱查找到對應的航路點坐標，航路信息處理單元的輸出端輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元的輸入端；
[0029]S13、所述報文數據處理單元的輸入端接收到所述FPL報文數據及航路點名稱和航路點坐標的對應關系后，對所述FPL報文數據進行報文解析，根據所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系得出目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度，并輸出所述目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元的輸入端；
[0030]S14、所述飛行數據產生單元根據所述各航段速度及航路點坐標，推算出目標到達每個航路點的時間，再根據當前系統時間，推算出目標在當前系統時間的位置，得到飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元的輸入端；
[0031]S15、所述飛行數據輸出單元將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置的輸入端。
[0032]優選的，步驟S2中的所述數據處理裝置產生監視數據的具體步驟包括:
[0033]S21、所述數據處理裝置接收到飛行數據及模擬傳感器配置數據后，所述飛行數據根據模擬傳感器配置數據的傳感器類型進行坐標轉換，得到以傳感器的位置坐標為中心的極坐標；
[0034]S22、經過坐標轉換的飛行數據根據模擬傳感器配置數據，加入X方向坐標誤差值、Y方向坐標誤差值以及高度方向坐標誤差值產生監視數據;各個方向的坐標誤差值等于對應方向的誤差參數配置數據乘以O?I的隨機數。
[0035]進一步的，步驟S3具體包括以下步驟:
[0036]S31、當所述輸出數據接口裝置是串口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置的串口配置參數；當所述輸出數據接口裝置是網口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置的網絡地址和端口號；
[0037]S32、所述輸出數據接口裝置將來自于數據處理裝置的監視數據分別發送至ATM系統的各個通信接口。
[0038]本發明的有益效果在于:
[0039]I )、本發明將模擬目標配置數據輸入至數據產生裝置，模擬目標配置數據經過數據產生裝置內部的數據接收處理單元、航路信息處理單元、報文數據處理單元、飛行數據產生單元、飛行數據輸出單元處理后產生監視數據，將監視數據與模擬傳感器配置數據發送至數據處理裝置的輸入端，由于模擬傳感器配置數據至少包括多個傳感器的位置坐標、傳感器掃描周期、傳感器類型、目標發現概率、誤差參數配置數據，因此數據處理裝置在輸出端能夠產生多種傳感器的多種格式的監視數據，進而對ATM系統進行比較全面的測試。
[0040]2)、所述誤差參數配置數據用于模擬盡可能真實的傳感器，能夠輸出ATM系統所要求格式的監視數據，而且可以通過改變模擬傳感器配置數據中傳感器的位置坐標、傳感器掃描周期、傳感器類型、目標發現概率或誤差參數配置數據來動態的調整監視數據的控制發現概率、量程、數據包中各個數據段錯誤率。
【附圖說明】
[0041 ]圖1為本發明的結構原理框圖；
[0042]圖2為本發明的數據產生裝置的結構原理框圖；
[0043]圖3為本發明的數據處理裝置的數據處理過程原理圖。
[0044]10—數據產生裝置11一數據接收處理單元
[0045]12—航路信息處理單元13—報文數據處理單元
[0046]14 一飛行數據產生單元15—飛行數據輸出單元
[0047]20—輸入數據接口裝置30—數據處理裝置
[0048]40—輸出數據接口裝置
【具體實施方式】
[0049]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0050]如圖1所示，一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，包括數據產生裝置10、輸入數據接口裝置20、數據處理裝置30、以及輸出數據接口裝置40，所述數據產生裝置10的輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據產生裝置10的輸出端輸出飛行數據至輸入數據接口裝置20的輸入端;所述輸入數據接口裝置20的輸入端連接模擬傳感器配置數據，輸入數據接口裝置20的輸出端輸出所述飛行數據及所述模擬傳感器配置數據至數據處理裝置30的輸入端;所述數據處理裝置30產生ADS-B、PSR、SSR監視數據，其輸出端輸出所述ADS-B、PSR、SSR監視數據至輸出數據接口裝置40的輸入端;所述輸出數據接口裝置40的輸出端輸出所述ADS-B、PSR、SSR監視數據至ATM系統。本裝置能夠產生多種傳感器的多種格式的監視數據，進而對ATM系統進行比較全面的測試。
[0051 ]若模擬傳感器配置數據包括SENS0R01，410442N1174254E，001，4，99.8，15，15，20，Ρ1...Ρη，則表示所述模擬傳感器配置數據包括傳感器名稱SENS0R01，傳感器的位置坐標為410442Ν1174254Ε，傳感器類型001表示PSR，傳感器掃描周期則為4秒，目標發現概率為99.8%，目標X方向的誤差為15米，目標y方向的誤差為15米，目標垂直方向的誤差為20米，數據項誤差為Pl…Pn。
[0052]ATM即為空中交通管理、ADS-BS卩為廣播式自相關監視、PSR即為一次監視雷達、SSR即為二次監視雷達。
[0053]如圖2所示，所述數據產生裝置10包括數據接收處理單元11、航路信息處理單元12、報文數據處理單元13、飛行數據產生單元14、飛行數據輸出單元15，所述數據接收處理單元11的輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據接收處理單元11的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元12、報文數據處理單元13的輸入端;所述航路信息處理單元12用于建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，并輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元13的輸入端;所述報文數據處理單元13的輸出端輸出至少包括目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元14的輸入端;所述飛行數據產生單元14用于產生飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元15的輸入端;所述飛行數據輸出單元15用于將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置20的輸入端。
[0054]FPL即為飛行計劃。
[0055]若FPL 報文數據包括 FPL-CES5827/A1537-1S，B733/M-SDE2E3FHIRW/S，ZUCK0150，K0798S0890 BONBO B213 WHA R343 HFE/K0802S0920 W127,ATVIM/K0780S0890 W127 XUZW125 DO W126 PIX A593 P58，ZSLY0204 ZSNJ ZSQD，EET/ZHWH0025 ZSHAO105 REG/B2966，SEL/EKCD，則表示所述FPL報文數據包括報文頭FPL-航班號CES5827/A碼1537-儀表常規飛行IS，機型B733/中型機M-機載設備SDE2E3FHIRW/S，起飛機場代碼ZUCK以及預計撤輪檔時間為UTC時間I點50分，巡航速度798Km/h和請求飛行高度8900米，航路點坐標，降落機場代碼ZSLY和預計飛行總時間為UTC時間2點4分以及備降機場代碼ZSNJ和ZSQD，預計到達ZHWH情報區邊界耗時25分鐘和到達ZSHA情報區邊界耗時I小時5分鐘以及航空器注冊號為REG/B2966，選擇呼叫代碼為EKCD。
[0056]如圖1?3所示，一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，包括以下步驟:
[0057]S1、所述數據產生裝置10的輸入端接收模擬目標配置數據，并產生飛行數據，數據產生裝置10將所述飛行數據傳送至輸入數據接口裝置20的輸入端；
[0058]S2、所述輸入數據接口裝置20的輸入端接收模擬傳感器配置數據，并將所述飛行數據及模擬傳感器配置數據傳送至數據處理裝置30的輸入端，所述數據處理裝置30接收到飛行數據及模擬傳感器配置數據后，所述飛行數據根據模擬傳感器配置數據的傳感器類型進行坐標轉換，所述坐標轉換屬于現有技術，得到以傳感器的位置坐標為中心的極坐標；目前PSR和SSR類型傳感器需要進行坐標轉換。
[0059]經過坐標轉換的飛行數據根據模擬傳感器配置數據，加入X方向坐標誤差值、Y方向坐標誤差值以及高度方向坐標誤差值產生監視數據;各個方向的坐標誤差值等于對應方向的誤差參數配置數據乘以O?I的隨機數，即為坐標誤差值=對應方向的誤差參數配置數據X (O?I的隨機數)。
[0060]S31、當所述輸出數據接口裝置40是串口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置40的串口配置參數；當所述輸出數據接口裝置40是網口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置40的網絡地址和端口號；
[0061]S32、所述輸出數據接口裝置40將來自于數據處理裝置30的監視數據分別發送至ATM系統的各個通信接口。
[0062]步驟SI具體包括以下步驟:
[0063]S11、所述數據接收處理單元11的輸入端接收模擬目標配置數據，數據接收處理單元11的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元12、報文數據處理單元13的輸入端；
[0064]S12、所述航路信息處理單元12建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，SP通過所述航路點名稱查找到對應的航路點坐標，航路信息處理單元12的輸出端輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元13的輸入端；
[0065]S13、所述報文數據處理單元13的輸入端接收到所述FPL報文數據及航路點名稱和航路點坐標的對應關系后，對所述FPL報文數據進行報文解析，根據所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系得出目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度，并輸出所述目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元14的輸入端；
[0066]S14、所述飛行數據產生單元14根據所述各航段速度及航路點坐標，推算出目標到達每個航路點的時間，再根據當前系統時間，推算出目標在當前系統時間的位置即為目標在當前系統時間的坐標數據，得到飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元15的輸入端；
[0067]S15、所述飛行數據輸出單元15將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置20的輸入端。
【主權項】
1.一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:包括數據產生裝置(10)、輸入數據接口裝置(20)、數據處理裝置(30)、以及輸出數據接口裝置(40)，其中， 數據產生裝置(10)，其輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據產生裝置(10)的輸出端輸出飛行數據至輸入數據接口裝置(20)的輸入端； 輸入數據接口裝置(20)，其輸入端連接模擬傳感器配置數據，輸入數據接口裝置(20)的輸出端輸出所述飛行數據及所述模擬傳感器配置數據至數據處理裝置(30)的輸入端； 數據處理裝置(30)，用于產生監視數據，其輸出端輸出所述監視數據至輸出數據接口裝置(40)的輸入端； 輸出數據接口裝置(40)，其輸出端輸出所述監視數據至ATM系統。2.如權利要求1所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:所述數據產生裝置(10)包括數據接收處理單元(11)、航路信息處理單元(12)、報文數據處理單元(13)、飛行數據產生單元(14)、飛行數據輸出單元(15)，其中， 數據接收處理單元(11)，其輸入端連接模擬目標配置數據，所述數據接收處理單元(11)的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元(12)、報文數據處理單元(13)的輸入端； 航路信息處理單元(12)，用于建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，并輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元(13)的輸入端； 報文數據處理單元(13)，其輸出端輸出至少包括目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元(14)的輸入端； 飛行數據產生單元(14)，用于產生飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元(15)的輸入端； 飛行數據輸出單元(15)，用于將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置(20)的輸入端。3.如權利要求1所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:所述輸出數據接口裝置(40)至少包括網口和串口。4.如權利要求2所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:所述模擬目標配置數據至少包括目標數量、目標起始時間、FPL報文數據;所述模擬傳感器配置數據至少包括多個傳感器的位置坐標、傳感器掃描周期、傳感器類型、目標發現概率、誤差參數配置數據。5.如權利要求4所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:所述FPL報文數據至少包括目標速度、目標高度、航路點名稱和航路點坐標、目標型號。6.如權利要求1所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置，其特征在于:所述監視數據包括ADS-B、PSR、SSR監視數據。7.如權利要求5所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、所述數據產生裝置(10)的輸入端接收模擬目標配置數據，并產生飛行數據，數據產生裝置(10)將所述飛行數據傳送至輸入數據接口裝置(20)的輸入端； S2、所述輸入數據接口裝置(20)的輸入端接收模擬傳感器配置數據，并將所述飛行數據及模擬傳感器配置數據傳送至數據處理裝置(30)的輸入端，所述數據處理裝置(30)產生監視數據； S3、所述數據處理裝置(30)將所述監視數據通過輸出數據接口裝置(40)傳送至ATM系統的輸入端。8.如權利要求7所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，其特征在于，步驟SI具體包括以下步驟:SI 1、所述數據接收處理單元(I I)的輸入端接收模擬目標配置數據，數據接收處理單元(11)的輸出端分別輸出航路點名稱和航路點坐標、FPL報文數據至航路信息處理單元(12)、報文數據處理單元(13)的輸入端； S12、所述航路信息處理單元(12)建立所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系，即通過所述航路點名稱查找到對應的航路點坐標，航路信息處理單元(12)的輸出端輸出所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系至報文數據處理單元(13)的輸入端； S13、所述報文數據處理單元(13)的輸入端接收到所述FPL報文數據及航路點名稱和航路點坐標的對應關系后，對所述FPL報文數據進行報文解析，根據所述航路點名稱和航路點坐標的對應關系得出目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度，并輸出所述目標起始時間、航路點坐標、航段速度、航段高度至飛行數據產生單元(14)的輸入端； S14、所述飛行數據產生單元(14)根據所述各航段速度及航路點坐標，推算出目標到達每個航路點的時間，再根據當前系統時間，推算出目標在當前系統時間的位置，得到飛行數據，并輸出所述飛行數據至飛行數據輸出單元(15)的輸入端； S15、所述飛行數據輸出單元(15)將所述飛行數據輸出至輸入數據接口裝置(20)的輸入端。9.如權利要求8所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，其特征在于，步驟S2中的所述數據處理裝置(30)產生監視數據的具體步驟包括: S21、所述數據處理裝置(30)接收到飛行數據及模擬傳感器配置數據后，所述飛行數據根據模擬傳感器配置數據的傳感器類型進行坐標轉換，得到以傳感器的位置坐標為中心的極坐標； S22、經過坐標轉換的飛行數據根據模擬傳感器配置數據，加入X方向坐標誤差值、Y方向坐標誤差值以及高度方向坐標誤差值產生監視數據;各個方向的坐標誤差值等于對應方向的誤差參數配置數據乘以O?I的隨機數。10.如權利要求9所述的一種模擬ATM系統監視數據的產生裝置的產生方法，其特征在于，步驟S3具體包括以下步驟: S31、當所述輸出數據接口裝置(40)是串口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置(40)的串口配置參數；當所述輸出數據接口裝置(40)是網口，則需要根據ATM系統的通信接口來設置輸出數據接口裝置(40)的網絡地址和端口號； S32、所述輸出數據接口裝置(40)將來自于數據處理裝置(30)的監視數據分別發送至ATM系統的各個通信接口。
【文檔編號】H04L12/24GK105915410SQ201610417632
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】水孝敏, 曾潔, 水泉, 徐勝
【申請人】安徽四創電子股份有限公司