附件四:技术规格说明
硬件规格说明
ADS-B地面站系统
站系统组成
本项目应提供两种技术形态的ADS-B地面站系统,包括使用全向天线和定向天线的ADS-B地面站系统、使用全向天线的ADS-B地面站系统。
使用全向天线的ADS-B地面站系统的ADS-B地面站采用MGS-01(全向天线)型广播式自动相关监视系统地面站。配备有ADS-B天线、GNSS天线、MGS-01型ADS-B主机(包括1090MHzADS-B接收机、ADS-B数据处理单元、GNSS天线及接收机等)、馈线系统、监控维护系统(含KVM)、电源系统、信标机、末端传输设备(包括网络交换机、多协议智能通信设备,以及配套的交直流逆变电源等)、防雷系统、安装辅助设施等。
图1使用全向天线ADS-B地面站系统组成示意图
使用全向天线和定向天线ADS-B地面站系统由定向子系统全向子系统定向子系统;全向子系统采用双机配置。
图2使用全向天线和定向天线ADS-B地面站系统组成示意图
定向天线ADS-B地面站设备与全向天线ADS-B地面站设备主要区别在于:
定向天线ADS-B地面站设备具有四个独立的1090MHz信号输入接口和四个信号处理通道,而全向天线ADS-B地面站设备具有主备冗余的独立的两个1090MHz信号输入接口和两个信号处理通道;
定向天线ADS-B地面站设备配备四个定向天线和一套GNSS接收单元(包括天线和接收模块),全向天线ADS-B地面站设备配备两个独立的全向天线和两套独立的GNSS接收单元(包括天线和接收模块);
定向天线ADS-B地面站设备能单独输出每个通道的ADS-B监视信息,也可以输出多个通道融合后的ADS-B监视信息;全向天线ADS-B地面站设备能单独输出本站接收的1090MHz监视信息,也能接收其他站输出的ADS-B监视信息,输出融合后的ADS-B监视信息。
地面站系统主要功能
卖方所提供使用全向天线的ADS-B地面站系统、使用定向天线和全向天线的地面站系统的设计、研制和集成、验收完全遵循中国民航局相关标准和规定MH/T4036-2012执行,同时参考国际民航组织相关标准和规定,如RTCADO-260、RTCADO-260A、RTCADO-260B、EUROCAEED-102A、EUROCAEED-129、ICAO附件10等的要求。如果国外标准与我国相关技术标准不一致,卖方将以我国技术标准为准进行设计。
信号接收与处理功能
使用全向天线的ADS-B地面站系统、使用定向天线和全向天线的地面站系统能够正确实时接收空中广播的1090MHz频率的ADS-B信息、信标机信息,能够对1090MHz的ModeS信号进行前导码检测、报文解码面站各具备源冗余备份能力,即只有一个信号源可用,则能够同步上时钟ASTERIXCategory021V0.26、1.4、1.5和V.1版本ASTERIXCategory023等,输出数据项满足MH/T4036-2012规定相关要求。能够输出DF17、DF18原始数据,数据格式自定义。
使用全向天线的ADS-B地面站系统、使用定向天线和全向天线的ADS-B地面站系统提供输出数据的地理过滤、高度过滤、代码属性过滤等功能,可按照设定门限信息,对输出数据的内容进行过滤管理。
使用全向天线的ADS-B地面站系统、使用定向天线和全向天线的ADS-B地面站系统的信息输出格式、输出内容、输出规程等均可以通过本地和远端维护终端进行设置;可通过网络对软件进行远程配置、升级等维护工作自动切换输出和并行输出的能力切换前后功能和数据保持一致。
工作频率:1090MHz±1MHZ;
动态范围:大于75dB。
带外抑制
对于带外信号,在正确探测解码率不小于90%的情况下,ADS-B地面站接收机满足如下表所示的要求。
表1ADS-B接收机带外抑制指标
序号 频偏(偏离1090MHz) 触发电平(高于-85dBm) 1 ±5.5MHz ≥3dB 2 ±10MHz ≥20dB 3 ±15MHz ≥40dB 4 ±25MHz ≥60dB
带内接收
在1089MHz到1091MHz范围内,ADS-B地面站接收机的MTL不大于-85dBm;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平在MTL+3dBm到接收机动态访问上限之间时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于99.9%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-88dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于90%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-91dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于15%。
接收处理信号
处理从1090MHz频段接收的信息,对其进行解码处理,在接收处理过程中能进行校验,具有约束纠错的能力;
按照ICAO附件10、RTCADO-260、RTCADO-260A和RTCADO-260B中的规定实时对ADS-B信息进行接收和解调处理;
能够处理下行数据链信息格式DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21中的相关信息类型。
最大作用距离
系统最大作用距离不小于250Nm(可视)。
目标处理能力
单通道接收机目标处理能力大于600批目标/s(均匀分布)。
ADS-B地面站目标输出报文高度
ADS-B地面站目标输出报文高度可人工设定,单位为25ft或100ft。
目标报告错误率不大于510-6个/
1090接收机灵敏度不大于-91dBm。
抗干扰能力
具有抗多径干扰抗
具有一定的抗同频干扰的能力,在同频干扰脉冲宽度不大于0.5us,脉冲重复频率不大于100kHz,且干扰信号电平低于正常信号电平3dB时,接收机正确探测解码率应不小于90%。
在每秒4000次A/C模式应答串扰情况下,且串扰信号电平低于正常信号电平3dB时,接收机正确探测解码率应不小于90%。
两个互相交织的S模式信号的电平相差3dB时,应能正确解出信号电平高的信号。
防欺骗能力
具备防欺骗能力。
处理延时
设备处理延时不大于50ms且延时波动不大于30ms。
冷启动时间
在系统加电后,在无人干预的情况下系统/设备启动时间不大于90s。
自启动时间
系统在供电中断恢复后具备自启动能力,在无人干预的情况下90s内恢复正常工作。
GNSS位置和时标接收能力
ADS-B地面站配置GNSS模块,GNSS模块支持GNSS和北斗系统。ADS-B地面站输出GNSS同步后的UTC时标;如果ADS-B地面站丧失GNSS时间同步,须向监控系统发出告警信息,并使用本机时钟保持,在采用本机时钟保持模式下,所输出的本机时标与标准UTC时标之间的偏差在24h内不大于1s;
GNSS模块的水平定位精度误差不大于10m,垂直定位精度误差不大于12m;
ADS-B地面站输出报文的精密时钟精度误差不大于200ns;
地面站各具备源冗余备份能力,即只有一个信号源可用,则各能够同步上时钟
采用GNSS同步和内部高精度晶振守时,使地面站各
交流和直流供电指标
设备支持交、直流两种供电方式。正常情况下以交流供电为主,当交流电源掉电后,应能无间断地自动切换到备用直流电源(蓄电池)工作,当交流电源恢复后,应能自动恢复到交流供电状态;
交流/直流电源应能同时并联供电,也能单独对设备供电;
电源电路应有过流、过压保护电路;
交流供电要求:220V±20%AC,45Hz~63Hz;
直流供电要求:48VDC(标配,也可根据实际使用需求配备24VDC)。
功耗
无论使用定向天线的ADS-B地面站设备还是使用全向天线的ADS-B地面站设备,单个接收机和数据处理系统平均功耗不大于100W。
可靠性指标
全向天线ADS-B地面站系统室内设备:MTBF≥35000小时;MTTR<7.6分钟;
全向天线ADS-B地面站系统:MTBF≥33000小时;MTTR<9.3分钟;
定向天线ADS-B地面站系统室内设备:MTBF≥26143小时;MTTR<9分钟;
定向天线ADS-B地面站系统:MTBF≥20800小时;MTTR<12分钟;
全向天线和定向天线ADS-B地面站系统室内设备:MTBF≥41000小时;MTTR<6.3分钟;
全向天线和定向天线ADS-B地面站系统:MTBF≥28000小时;MTTR<11分钟;
设备能7×24h连续工作;
设备的设计寿命大于15年。
环境适应性指标
室内设备应能在下列环境正常运行:
工作温度:-40℃~+60℃;
相对湿度:95%以下(非冷凝)。
室外设备所有外部组件能全天候工作,运行条件如下:
温度范围:-60℃~+70℃;
高度范围:正常工作的最高海拔高度不低于5000m;
风速:0km/h~160km/h;
相对湿度:98%以下(非冷凝);
降雨:小于60mm/h;
冰雹:直径小于25mm,风速低于18m/s;
盐雾:能在海岸区域工作;
具备抗风沙、防水、防锈能力;
具备在雷雨、高原、冰雪、沙暴等各种极端地理及气候条件下正常工作的能力。
防雷指标
具备抗雷击能力,参照《电子设备防雷技术导则》DL/T381-2010内规定的A级防雷要求加装电涌保护器。
网络通讯接口
接口类型:网络;
接口数量:4路(主备机各2路);
协议:TCP/IP数据接口采用RJ45,传输速率不小于100Mbps,支持UDP或TCP协议;每个物理端口都支持定义地址、端口号,并支持组播/广播/单播模式;
接口速率:100M;
数据格式:ASTRTIXCAT021(目标信息),ASTRTIXCAT023(状态信息),支持扩展DF17、DF18原始脉冲数据输出能力;
输出间隔:提供输出数据更新速率控制,可设置按实时、每1s、2s、3s、4s、5s的更新速率输出数据。
同步通讯接口
接口标准:EIA_RS-232/RS-242;
接口数量:8路;
接口类型:DB-25B;
同步接口速率:1200bps~128000bps可设;
通信协议:同步支持HDLC通信协议;
输出间隔:提供输出数据更新速率控制,可设置按实时、每1s、2s、3s、4s、5s的更新速率输出数据。
数据输出速率
监视数据输出支持周期模式,输出数据更新速率控制可设置,支持按每1s、2s、3s、4s、5s、10s等更新速率输出数据。
MGS-01(全向天线)ADS-B地面站
设备组成
MGS-01型全向天线ADS-B地面站设备采用双冗余配置(包括全向ADS-B天线、GNSS天线、低噪放大器、ADS-B接收模块、信号数据处理板、电源等全部模块,机箱除外),具备自动切换输出和并行输出能力,具备1090MHz的ADS-B信号以及其他航空器应答信号接收、抗干扰、解交织、纠错、解码等处理能力,具备ADS-B信息提取、过滤等处理能力,能够采用ASTERIXCAT021格式输出ADS-B目标信息和自定义格式输出DF17、DF18原始数据、ASTERIXCAT023输出ADS-B监视信息,支持本地维护管理和远程维护管理,支持自定义格式输出。
全向天线ADS-B地面站组成如下图所示,全向天线地面站具体配置如下表所示。
图3使用全向天线ADS-B地面站设备组成示意图
表7使用全向天线ADS-B地面站设备组成清单
序号 设备名称 货物型号 配置数量 一 ADS-B主机 - 1 电源模块 DYP3-68F-I 2 2 信号数据处理模块 ADS-BDP 2 3 GNSS接收机模块 WT320 2 4 ADS-B接收机模块 WJB1090 2 5 总线底板 ADS-BBT 2 6 主机机箱 GN201/11 1 二 天馈单元 - 1 全向ADS-B天线(含电缆) ANT-0105(5dB) 2 2 GNSS天线(含电缆) WXJ-ANTXB-303 2 3 低噪放大器 WFB1090 2 4 ADS-B馈线 TCOM-600-PUR 2
天馈单元
GNSS天线含馈线
GNSS天线的主要功能是接收空中的GNSS授时和定位信号,并送到地面站主机的GNSS接收机中进行处理,能够支持4星座GNSS(GPS,GALILEO,GLONASS,BDS);支持高精度测量;多频点信号接收,支持自动和手动切换。
GNSS天线选用北京卫信杰科技发展有限公司的WXJ-ANTXB-303天线(含馈线)。
GNSS天线的主要技术指标包括:
工作频率: GPSL1,GLONASSL1,BDSB1,GalileoE1
输入阻抗: 50Ω
极化方式: 右旋圆极化
驻波: ≤2.0
工作电压: 3.3V~12VDC
工作电流: ≤45mA
噪声系数: ≤2dB
天线增益: 40dB±2dB
天线尺寸: Φ15262.2mm
接头形式: TNC阴头
重量: 430g
工作温度: -40℃~+80℃
存储温度: -55℃~+85℃。
全向ADS-B天线
全向天线ADS-B地面站配备了双路高增益ADS-B天线,ADS-B天线选用型号为ANT-0105(5dB)。该型号天线采用Φ5(3的环氧玻璃钢制成,天线外径Φ5mm,长度560mm。技术指标如下表所示。
表3全向ADS-B天线技术指标
序号 技术指标名称 技术指标值 1 工作频率 1090MHz±1MHz 2 最大辐射增益 不低于5.0dBi 3 极化特性 垂直极化 4 驻波比 1.5:1 5 方向性 全向 6 阻抗 50Ω 7 工作温度 -60℃—+70℃(室外) 8 储存温度 -0℃~+70℃(室外) 9 工作环境 高度范围:正常工作的最高海拔高度不低于5000m。
风速:0km/h~160km/h。
相对湿度:98%以下(非冷凝)。
降雨:小于60mm/h。
冰雹:直径小于25mm,风速低于18m/s。
盐雾:能在海岸区域工作。 低噪放大器
低噪放大器主要用于对ADS-B天线接收下来的信号进行放大处理,提高后端信号处理能力。选用低噪放大器的型号为WFB1090。主要技术指标如下表所示。
表4低噪放大器技术指标
序号 技术指标名称 技术指标值 1 工作频率 1090±10MHz 2 增益 ≥5dB 3 工作温度 -60℃~+70℃ 4 储存温度 -60℃~+70℃ 5 工作环境 高度范围:正常工作的最高海拔高度不低于5000m。
风速:0~160km/h。
相对湿度:98%以下(非冷凝)。
降雨:小于60mm/h。
冰雹:直径小于25mm,风速低于18m/s。
盐雾:能在海岸区域工作。 6 接口 接口数量:1路输入,1路输出;接口类型:N-M(输入),N-F(输出)
ADS-B天线馈线
ADS-B天线馈线主要用于传输ADS-B天线接收到的信号到ADS-B地面站主机。一般馈线长度应按现场实测数据配置,确保馈线系统总衰减值不大于4dB,驻波比不大于1.5:1
馈线选用型号为TCOM-600-PUR型射频馈线,主要技术参数如下表。
表5ADS-B馈线技术指标
序号 技术指标名称 技术指标值 1 驻波比 ≤1.5:1 2 衰减 ≤0.1dB/m 3 阻抗 50Ω 4 工作温度 -60℃~+70℃ 5 储存温度 -60℃~+70℃
地面站主机
基本组成
全向天线ADS-B地面站设备的地面站主机是地面站的处理核心单元,采用双机冗余架构,主要完成信号处理、数据处理、状态监控、维护管理、信息服务等功能。
全向天线ADS-B地面站设备的地面站主机为6U机架式设备,由GNSS接收机模块(两块)、ADS-B接收模块(两块)、信号数据处理模块(两块)、接口模块(两块)、电源模块(两块)、地面站主机机箱(一套)等组成。
全向天线ADS-B地面站的主机设备外型如下图所示。
图4全向天线ADS-B地面站主机外形示意图
主要功能
全向天线ADS-B地面站主机的主要功能包括:
信号处理功能:接收天线收到的ADS-B信号,形成对数检波信号;经A/D采样进行数字化;抑制多路径反射、异步干扰、代码交叠等引起的错误数据;解交织码;能正确解析包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21在内的下行数据链信号;
数据处理功能:提取目标的标识号、代码、航班号、位置、高度、速度、趋势等信息,形成目标数据,进行假目标抑制、数据相关、滤波等处理;目标跟踪处理,形成目标航迹;
数据融合功能:能够接收其他类型ADS-B地面站发送来的目标信息,进行多路ADS-B数据融合处理,形成融合ADS-B航迹信息;
信息输出功能:按设备的配置要求,以规定格式封装和输出目标数据、状态数据等;支持双路同步输出、热备份输出;支持本地ADS-B目标输出、融合ADS-B目标输出,其中本地ADS-B目标输出具备自动切换、单机输出和并行输出的能力,输出内容由本地维护管理终端、远程维护管理终端控制和管理;能够根据几何形状或高度层或目标特性信息在覆盖范围内过滤输出目标数据;能够按照事件触发方式或定时方式输出目标数据;数据输出格式符合RTCADO-260、RTCADO-260A和RTCADO-260B要求;
GNSS信号处理功能:接收处理GNSS信号,实现设备定位和授时管理;各地面站系统的各接收机或接收通道之间具备时钟源冗余备份能力,即只要有一个GNSS信号源可用,则其他接收机或接收通道均能够同步上GNSS时钟;
状态监控功能:提供设备完好性监测和报告;运行状态指示灯显示;故障自动检测功能;支持设备远程管理;时间管理功能;
双机管理功能:能够对双机状态进行感知,实现自动切换和人工切换。
GNSS接收机
GNSS接收机主要负责对天馈单元接收到的GNSS信息进行处理,提取其中的时间信息和导航信息,形成GNSS时间信息和地面站位置信息,为后续的数据处理提供时间和位置数据。
本方案所提供的GNSS接收机采用兼容GPS,GALILEO,GLONASS,BDS等GNSS导航系统的WT320型多模接收机。
主要技术指标包括:
接收频点:
支持72通道(U-BLOXM8引擎);
支持GPS/QZSSL1C/A,GLONASSL10F,BeiDouB1,GalileoE1B/C,(可通过软件进行配置切换定位系统,但同时只能使用两个系统进行定位);
支持SBASL1C/A:WAAS,EGNOS,MSAS;
支持GPS与北斗并行工作。
导航更新速度:并行式GNSS,最高4Hz
定位精度:2.5m(CEP)
定位时间:
冷启动: 28s
辅助启动时间: 2s
灵敏度:
追踪与导航: -167dBm
冷启动: -148dBm
重捕: -160dBm
振荡器:TCXO
RTC晶振:内置
抗干扰:主动CW检测与排除,内置SAW带通滤波器(CW为单音连续干扰,属于窄带干扰的一种,模块内置算法可以针对此种干扰进行检测与排除)。同时,所使用的u-bloxM8芯片采用了创新性的单芯片架构和先进的软件算法,在同步接收模式下功耗极低;在单星系统工作时,芯片在省电模式下的总功耗可低至12mW;扩展工作电压范围和兼容1.8V以及3.0V输入/输出的特性使此芯片适合广泛的用户应用;采用先进的RF架构和利用主动连续波干扰检测技术的干扰抑制功能,确保了芯片即使在恶劣的GNSS卫星信号环境下也能提供最佳的定位性能。
授时特性:
定时精度: ≤20ns(晴朗天空)
时钟脉冲频率: 0.25Hz~10MHz
时钟脉冲抖动: ±11ns
时间标记分辨率: 21ns
完整性报告: 主动RAIM,(该功能可通过输出UBX-TIM-TP实现)
接口:
串口:SPI或UART与DDC(符合I2C规范),USBV2.0(12M/s)
协议:NMEA,UBX二进制,RTCM
时间脉冲输出: 2个
时间标记输入: 2个
原始数据与IMES:
测量数据:GPS,GLONASS,BeiDou,SBAS与QZSS(载波相位;码相位与伪距;多普勒)
信息数据:GPS,GLONASS,BeiDou,SBAS与QZSSL1S与IMES信标(50/250bps自动波特)
尺寸:71mm×46mm×11mm(±1mm);
环境温度:工作温度.:–40°C至85°C,存储温度:–40°C至85°C。
接口定义如下表所示。
表6GNSS接收机接口定义
序号 定义 I/O 描述 1 LNA_PWR I 天线外部馈电输入 2 V_IN I 板卡电源输入+5.0+/-5%VDC输入 3 USB(D-) I/O USB数据- 4 USB(D+) I/O USB数据+ 5 RESETIN I 板卡复位 6 SDA I/O 当D_SEL置1(或悬空)时,DDC数据
当D_SEL置0时,SPI_CS 7 EXTINT0 I 外部中断0 8 SCL I/O 当D_SEL置1(或悬空)时,DDC时钟
当D_SEL置0时,SPI时钟 9 EXTINT1 I 外部中断1 10 D_SEL I 接口选择 11 Tx O 当D_SEL置1(或悬空)时,串口发
当D_SEL置0时,SPI_MISO 12 Rx I 当D_SEL置1(或悬空)时,串口收
当D_SEL置0时,SPI_MOSI 13 GND I 地 14 V_BCKP I 备用电源输入 15 ANT_ON O 外部低噪放控制/天线控制 16 GND I 地 17 VDD_USB I USB供电输入 18 GND I 地 19 1PPS_1 O 秒脉冲输出1 20 1PPS_2/SAFEBOOT_N O 秒脉冲输出2/SAFEBOOT_N
ADS-B接收模块
全向天线ADS-B地面站主机配备ADS-B接收模块将ADS-B天线收到的微弱射频回波信号进行放大、滤波、检波处理,输出对数视频信号,主要包括前置放大器、混频、本振、对数放大、运放等组成单元。
全向天线ADS-B地面站主机采用的ADS-B接收模块采用型号为WJB1090,主要技术参数如下:
数据格式解析:能接收并解析的下行数据链包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21,并可以拓展A/C模式信号接收;
接收机的工作频率:1090MHz±1MHz;
接收机动态范围不小于75dB;
灵敏度不大于-91dBm;
带内接收:
在1089MHz到1091MHz范围内,ADS-B地面站接收机的MTL不大于-85dBm;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平在MTL+3dBm到接收机动态范围上限之间时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于99.9%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-88dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于90%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-91dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于15%。
接收机带外抑制,对于带外信号,在正确探测解码率不小于90%情况下,ADS-B地面站接收机满足如下表所示的要求:
表7ADS-B接收机带外抑制指标
序号 频偏(偏离1090MHz) 触发电平(高于-85dBm) 1 ±5.5MHz ≥3dB 2 ±10MHz ≥20dB 3 ±15MHz ≥40dB 4 ±25MHz ≥60dB
信号数据处理模块
全向天线ADS-B地面站主机信号数据处理模块采用型号为ADS-BDP。外形如所示。该模块由信号处理子模块、数据处理子模块、接口子模块组成。
信号处理子模块
全向天线ADS-B地面站主机信号处理子模块负责对ADS-B接收模块处理后的1090MHz的ADS-B信息的预处理,主要功能包括:
具备实时基带数字信号解码能力,能提取ADS-B报文信息;
具备ADS-B报文信息CRC校验能力,能够剔除错误报告,提供信号可信度;
能够实现解交织码;
能够对误码进行纠正处理;
具备处理信标信号的能力,针对信标信号,可以设置为测试目标,可以设定输出或不输出,信标位置偏离预设的值,将产生告警信息;
能够处理下行数据链信息格式包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21;
对信号标时间戳,确保ADS-B地面站输出报文的精密时钟精度误差不大于200ns;
信号处理子模块能接收本机或周边地面站设备的GNSS信息,具备源冗余备份能力,各能够同步上时钟
数据处理子模块
全向天线ADS-B地面站主机数据处理子模块接收来自信号处理器的数据、来自监控模块的运行信息,实现点迹处理、航迹处理、航迹跟踪、目标生成、信息组包、运行管理、时统管理、用户管理等功能,并驱动面板指示灯显示。
数据处理子模块的主要数据处理功能包括:
信号二次纠错处理:对信号处理子模块输出的信号进行CRC纠错确认,并对信号处理不能进行纠错的信号利用幅度、可信度等信息进行蛮力纠错;
目标航迹处理:提取目标的标识号、代码、航班号、位置、高度、速度、趋势等信息,形成目标数据,进行假目标抑制、数据相关、滤波等处理;
航迹跟踪处理:根据目标运行信息,进行目标跟踪处理,形成目标航迹;
数据融合处理:对多路ADS-B数据进行融合处理,形成融合航迹;
数据过滤处理:根据设置的过滤条件对目标进行过滤处理;
信息组包处理:根据目标信息服务需求,遵循技术规范要求,对目标航迹、融合航迹进行组包处理;
自检测功能:能够在设备开机时开展自检测,在设备运行过程中定时进行自检测,并生成检测报告;
状态监视功能:能够对ADS-B地面站及周边保障设备的运行情况实时监视,并生成状态信息报文;
信息发送处理:遵循技术规范要求,通过指定接口发送组包后的ADS-B目标数据和运行状态数据;
状态指示处理:能够通过设备前面板,实时反映设备运行情况,包括电源工作情况、GNSS接收情况、SSR信号接收情况等,正常状态与故障状态的指示有明显差异;
时间管理功能:能够接收本机GNSS接收机输出的位置、时间、完好性监测数据,实现设备定位和授时管理;具备时间源冗余备份能力,即能够接收同一ADS-B地面站系统内部其他ADS-B地面站设备输出的时间和定位信息,通过数据完好性分析选择时间源。确保ADS-B地面站系统中只要有一套GNSS接收系统(包括天线、接收模块)工作正常,整个ADS-B地面站系统中所有子系统的时间均能够同步;
用户管理:能够对所有登录本ADS-B地面站设备的用户进行记录,对登录信息进行管理,对用户权限、用户属性、用户资料等进行记录,在用户登录时进行验证;
远程指令处理;能够实时接收与处理外部控制管理指令,响应相关操作,包括参数设置、双机切换、重启动、关机、软件升级等。
接口子模块
全向天线ADS-B地面站主机的接口子模块为地面站主机提供了ADS-B目标数据、设备状态数据输出,以及外部控制指令输入的接口。
全向天线ADS-B地面站主机的接口子模块采用双网冗余设计,能够通过两个完全独立的通道输出/输出数据,采用RJ45接口,传输协议支持TCP/IP、UDP协议,2个物理端口都支持定义地址、端口号,并支持组播和广播模式,传输速率不小于100Mbps。
全向天线ADS-B地面站主机通过外部配置的三层交换机实现网络接口扩展,通过配置的多协议智能通信设备实现串行接口扩展。
设备机箱
全向天线ADS-B地面站主机为标准19英寸6U机箱,采用模块化设计,具备标准机柜安装能力,采用双站冗余配置,内部采用插箱方式。ADS-B主机总重量不超过20kg。
ADS-B主机的前面板配备设备启动开关、复位按钮、运行状态提示灯、本地维护接口、键盘和显示器接口、网络接口、测试信号接口等,便于观察设备运行状态、进行本地维护操作和设备一级维护操作。
ADS-B地面站的后面板配备GNSS接口、ADS-B接口、电源接口、网络接口、串行接口、本地维护接口、接地柱、开关等,用于信号引入、信息输出、远程配置管理等。
电源模块
全向天线ADS-B地面站主机的电源支持交流供电和直流供电,支持交直流双路输入和单路输入,电源模块选用DYP3-68F-I型号模块电源,具体外形如图19所示。主要技术指标为:
交流:220((1±20%)VAC,45Hz~63Hz
直流:48×(1±20%)V(标配,或根据实际使用需求配置或24×(1±20%)V电源);
单机功率不大于100w,双机不大于200w;
电源模块用于AC/DC电源变换,将独立市电或前级直流或提供的能量转换为DC3.3V/20A、DC5V/20A、DC12V/3A、DC-12V/2A四路输出为后级设备供电。电源模块设计实现输入、输出隔离;;
设备具有交流、直流两种供电方式,正常情况下以交流供电为主,当交流电源掉电后,自动切换到备用直流电源工作,无间断时间,当交流电源恢复后,应能自动恢复到交流供电状态;
交流/直流电源能同时并联供电,也能单独对设备供电;
电源具有过流(交流2A,直流10A)、过压保护功能(交流:280V),交流电流超过2A时,交流保险丝自动熔断,交流电压超过270V时,自动切断交流电源输入,直流电压超过72V(标称48V)、36V(标称24V)时,自动切断直流电源输入;
根据交流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)×2/220=0.91A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用2A的保险丝;
根据直流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)/18(额定24V)=5.6A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用10A的保险丝;
根据直流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)/36(额定48V)=2.8A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用5A的保险丝;
ADS-B主机正常情况下以交流供电为主。交流电源采用双路供电,支持自动切换到备用交流电源工作,无间断时间;交流、直流电源能同时并联供电,也能单独对设备供电。当交流电源后,能自动交换到备用直流电源(蓄电池)工作,无间断时间,当交流电源恢复后,应能自动恢复到交流供电状态
电源输入:
220×(1±20%)VAC,45Hz~63Hz270V自动切断电源以保护电源,低于270V要自动恢复;
36VDC~72VDC输入时,高于72V自动切断电源以保护电源,低于72V要自动恢复;18VDC~36VDC输入时,高于36V自动切断电源以保护电源,低于36V要自动恢复;
交流与直流输入自动无间隔切换;
具有交流与直流输入正常、故障指示功能,正常绿灯亮,故障红灯亮;且分别给出状态指示信号,正常高电位2.7V~3.5V,故障低电位0V~0.7V。
电源输出:
+3.3×(1±3%)V/20ADC;纹波Vp-p≤1.5%(满载);
+5×(1±3%)V/20ADC;纹波Vp-p≤1.5%(满载);
+12×(1±1%)V/3ADC;纹波Vp-p≤1%(满载);
-12×(1±1%)V/2ADC;纹波Vp-p≤1%(满载);
电压调整率:≤1%;
电流调整率:≤1%(DC3.3V、DC5V为3%);
转换效率(满载):>80%(直流输入);>70%(220VAC输入)。
MGS-01(定向天线)ADS-B地面站
设备组成
MGS-01(定向天线)型定向天线ADS-B地面站设备采用4个120o定向天线构成360o监视,每个通道具备1090MHz的ADS-B信号以及其他航空器应答信号接收、抗干扰、解交织、纠错、解码等处理能力,具备ADS-B信息提取、过滤等处理能力,能够采用ASTERIXCAT021格式输出ADS-B目标信息、ASTERIXCAT023输出ADS-B监视信息,并支持自定义格式输出。
其组成框架如下图所示,组成清单如下表所示。
图5定向天线ADS-B地面站主机组成模块示意图
表8定向天线ADS-B组成清单
序号 设备名称 货物型号 配置数量 一 ADS-B主机 - 1 电源模块 DYP3-68F-I 1 2 信号数据处理模块 ADS-BDP(S) 1 3 GNSS接收机模块 WT320 1 4 ADS-B接收机模块 WJB1090 4 5 总线底板 ADS-BBT(S) 6 主机机箱 GN301/11 1 二 天馈单元 - 1 定向ADS-B天线(含电缆) ANT-0107(7dB) 4 2 GNSS天线(含电缆) WXJ-ANTXB-303 1 3 低噪放大器 WFB1090 4 4 ADS-B馈线 TCOM-600-PUR 4
天馈单元
GNSS天线
GNSS天线的主要功能是接收空中的GNSS授时和定位信号,并送到地面站主机的GNSS接收机中进行处理,能够支持4星座GNSS(GPS,GALILEO,GLONASS,BDS);支持高精度测量;多频点信号接收,支持自动和手动切换。
使用定向天线和全向天线的ADS-B地面站系统中的定向子系统采用一个GNSS接收系统,实现对4个通道提供同步授时服务,确保时钟一致性,降低建设实施难度。
GNSS天线选用北京卫信杰科技发展有限公司的WXJ-ANTXB-303天线(含馈线)。
GNSS天线的主要技术指标包括:
工作频率: GPSL1,GLONASSL1,BDSB1,GalileoE1
输入阻抗: 50Ω
极化方式: 右旋圆极化
驻波: ≤2.0
工作电压: 3.3V~12VDC
工作电流: ≤45mA
噪声系数: ≤2dB
天线增益: 40dB±2dB
天线尺寸: Φ15262.2mm
接头形式: TNC阴头
重量: 430g
工作温度: -40℃~+80℃
存储温度: -55℃~+85℃。
定向ADS-B天线
使用定向天线的ADS-B地面站配备高增益ADS-B定向天线,ADS-B定向天线选用型号为ANT-0107(7dB)。定向天线主要用于接收定向扇区内广播的1090HMz频点的ADS-B信号
主要技术指标包括:
频率范围:1090±1MHz;
极化方式:垂直极化;
驻波:<=1.5:1;
水平3dB波瓣宽度:94°±4°;
垂直3dB波瓣宽度:14°±2°;
射频接口:N型;
外形尺寸:无;
阻抗:50Ω
增益:大于7dBi;
水平方向角:120°;
前后辐射比:≥21dB;
机械倾角可调范围:0°~15°;
功率容量:连续功率接收不小于150W;
天线材质:
辐射振子:黄铜。
后反射屏:高强度铝合金板。
正面天线罩:玻璃纤维。
固定夹具:热镀锌刚。
螺丝和螺母材质:不锈钢。
工作环境:
工作温度:-60℃~+70℃(室外);
储存温度:-60℃~+70℃(室外);
相对湿度:98%;(非冷凝)
高度:正常工作的最高海拔高度不低于5000米;
风速:0~160Km/h;
降雨:小于60mm/h;
冰雹:直径小于25mm、风速低于18m/s;
盐雾:能在海岸线区域工作。
天线整体重量:16kg(包括天线单元、功分器、天线罩、背架及安装结构件);
天线防风稳定要求:44.5m/s(160km/h)风速不破坏。
低噪放大器
低噪放大器主要用于对ADS-B天线接收下来的信号进行放大处理,提高后端信号处理能力。全向天线ADS-B地面站选用的低噪放大器的型号为WFB1090。
表9低噪放大器技术指标
序号 技术指标名称 技术指标值 1 工作频率 1090±10MHz 2 增益 ≥5dB 3 工作温度 -60℃~+70℃ 4 储存温度 -60℃~+70℃ 5 工作环境 高度范围:正常工作的最高海拔高度不低于5000m。
风速:0~160km/h。
相对湿度:98%以下(非冷凝)。
降雨:小于60mm/h。
冰雹:直径小于25mm,风速低于18m/s。
盐雾:能在海岸区域工作。 6 接口 接口数量:1路输入,1路输出;接口类型:N-M(输入),N-F(输出) ADS-B天线馈线
ADS-B天线馈线主要用于传输ADS-B天线接收到的信号到ADS-B地面站主机。一般馈线长度应按现场实测数据配置,确保馈线系统总衰减值不大于4dB,驻波比不大于1.5:1
馈线选用型号为TCOM-600-PUR型射频馈线,主要技术参数如下表。
表10ADS-B馈线技术指标
序号 技术指标名称 技术指标值 1 驻波比 ≤1.5:1 2 衰减 ≤0.1dB/m 3 阻抗 50Ω 4 工作温度 -60℃~+70℃ 5 储存温度 -60℃~+70℃ 地面站主机
基本组成
定向天线ADS-B地面站设备的地面站主机是地面站的处理核心单元,支持双机冗余架构,主要完成信号处理、数据处理、状态监控、维护管理、信息服务等功能。
定向天线ADS-B地面站设备的地面站主机由GNSS接收机模块(一块)、ADS-B接收模块(四块)、信号数据处理模块(一块)、电源模块(一块)、信号底板(一块)、地面站主机机箱(一套)等组成。
图6定向天线ADS-B地面站外形示意图
图7定向天线ADS-B地面站组成示意图
主要功能
定向天线ADS-B地面站设备主机的主要功能包括:
信号处理功能:接收天线收到的指定方向内的ADS-B信号,形成对数检波信号;经A/D采样进行数字化;抑制多路径反射、异步干扰、代码交叠等引起的错误数据;解交织码;能解析的下行数据链包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21。
数据处理功能:提取目标的ADS-B等信息,形成目标数据,进行假目标抑制、数据相关、滤波等处理;目标跟踪处理,形成目标航迹;能够融合四个通道的目标信息,形成综合航迹信息;能通过不同天线收到的目标幅度信息、距离信息对恶意攻击和欺骗进行判别;
信息输出功能:按设备的配置要求,以规定格式封装和输出目标数据、状态数据等,能单独输出每个通道的目标信息,也能融合输出四通道的目标信息;数据输出格式应符合RTCADO-260、RTCADO-260A和RTCADO-260B要求。
GNSS信号处理功能:接收处理GNSS信号,实现设备定位和授时管理;各地面站系统的各接收机或接收通道之间具备时钟源冗余备份能力,即只要有一个GNSS信号源可用,则其他接收机或接收通道均能够同步上GNSS时钟;
状态监控功能:提供设备完好性监测和报告;运行状态指示灯显示;故障自动检测功能;支持设备远程管理;时间管理功能;
GNSS接收机
GNSS接收机主要负责对天馈单元接收到的GNSS信息进行处理,提取其中的时间信息和导航信息,形成GNSS时间信息和地面站位置信息,为后续的数据处理提供时间和位置数据。
本方案所提供的GNSS接收机采用兼容GPS,GALILEO,GLONASS,BDS等GNSS导航系统的WT320型多模接收机。
GNSS接收机主要负责对天馈单元接收到的GNSS信息进行处理,提取其中的时间信息和导航信息,形成GNSS时间信息和地面站位置信息,为后续的数据处理提供时间和位置数据。
主要技术指标包括:
接收频点:
支持72通道(U-BLOXM8引擎);
支持GPS/QZSSL1C/A,GLONASSL10F,BeiDouB1,GalileoE1B/C,(可通过软件进行配置切换定位系统,但同时只能使用两个系统进行定位);
支持SBASL1C/A:WAAS,EGNOS,MSAS;
支持GPS与北斗并行工作。
导航更新速度:并行式GNSS,最高4Hz
定位精度:2.5m(CEP)
定位时间:
冷启动: 28s
辅助启动时间: 2s
灵敏度:
追踪与导航: -167dBm
冷启动: -148dBm
重捕: -160dBm
振荡器:TCXO;
RTC晶振:内置;
抗干扰:主动CW检测与排除,内置SAW带通滤波器(CW为单音连续干扰,属于窄带干扰的一种,模块内置算法可以针对此种干扰进行检测与排除)。同时,所使用的u-bloxM8芯片采用了创新性的单芯片架构和先进的软件算法,在同步接收模式下功耗极低;在单星系统工作时,芯片在省电模式下的总功耗可低至12mW;扩展工作电压范围和兼容1.8V以及3.0V输入/输出的特性使此芯片适合广泛的用户应用;采用先进的RF架构和利用主动连续波干扰检测技术的干扰抑制功能,确保了芯片即使在恶劣的GNSS卫星信号环境下也能提供最佳的定位性能。
授时特性:
定时精度: ≤20ns(晴朗天空)
时钟脉冲频率: 0.25Hz~10MHz
时钟脉冲抖动: ±11ns
时间标记分辨率: 21ns
完整性报告: 主动RAIM,(该功能可通过输出UBX-TIM-TP实现)
接口:
串口:SPI或UART与DDC(符合I2C规范),USBV2.0(12M/s)
协议:NMEA,UBX二进制,RTCM
时间脉冲输出: 2个
时间标记输入: 2个
原始数据与IMES:
测量数据:GPS,GLONASS,BeiDou,SBAS与QZSS(载波相位;码相位与伪距;多普勒)
信息数据:GPS,GLONASS,BeiDou,SBAS与QZSSL1S与IMES信标(50/250bps自动波特)
尺寸:71mm×46mm×11mm(±1mm);
环境温度:工作温度.:–40°C至85°C,存储温度:–40°C至85°C。
接口定义如下表所示。
表11GNSS接收机接口定义
序号 定义 I/O 描述 1 LNA_PWR I 天线外部馈电输入 2 V_IN I 板卡电源输入+5.0+/-5%VDC输入 3 USB(D-) I/O USB数据- 4 USB(D+) I/O USB数据+ 5 RESETIN I 板卡复位 6 SDA I/O 当D_SEL置1(或悬空)时,DDC数据
当D_SEL置0时,SPI_CS 7 EXTINT0 I 外部中断0 8 SCL I/O 当D_SEL置1(或悬空)时,DDC时钟
当D_SEL置0时,SPI时钟 9 EXTINT1 I 外部中断1 10 D_SEL I 接口选择 11 Tx O 当D_SEL置1(或悬空)时,串口发
当D_SEL置0时,SPI_MISO 12 Rx I 当D_SEL置1(或悬空)时,串口收
当D_SEL置0时,SPI_MOSI 13 GND I 地 14 V_BCKP I 备用电源输入 15 ANT_ON O 外部低噪放控制/天线控制 16 GND I 地 17 VDD_USB I USB供电输入 18 GND I 地 19 1PPS_1 O 秒脉冲输出1 20 1PPS_2/SAFEBOOT_N O 秒脉冲输出2/SAFEBOOT_N ADS-B接收模块
定向天线ADS-B地面站设备配备ADS-B接收模块将定向天线收到的微弱射频回波信号进行放大、滤波、检波处理,输出对数视频信号,主要包括前置放大器、混频、本振、对数放大、运放等组成单元。采用型号为WJB1090。
主要技术参数如下:
数据格式解析:能解析的下行数据链包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21,并可以扩展A/C模式应答信号的接收;
接收机的工作频率:1090MHz±1MHz;
接收机动态范围:不小于75dB;
灵敏度:不大于-91dBm;
带内接收:
在1089MHz到1091MHz范围内,ADS-B地面站接收机的MTL不大于-85dBm。
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平在MTL+3dBm到接收机动态范围上限之间时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于99.9%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-88dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于90%;
在没有干扰和重叠的情况下,输入信号电平为-91dBm时,ADS-B地面站接收机正确探测解码率不小于15%。
接收机带外抑制,对于带外信号,在正确探测解码率不小于90%情况下,ADS-B地面站接收机满足下表的要求。
表12ADS-B接收机带外抑制指标
序号 频偏(偏离1090MHz) 触发电平(高于-85dBm) 1 ±5.5MHz ≥3dB 2 ±10MHz ≥20dB 3 ±15MHz ≥40dB 4 ±25MHz ≥60dB 信号数据处理模块
定向天线ADS-B地面站主机信号数据处理模块采用型号为ADS-BDP(S)。外形如所示。该模块由信号处理子模块、数据处理子模块、接口子模块组成。
信号处理子模块
定向天线ADS-B地面站主机的信号处理子模块负责对各个ADS-B接收模块处理后的1090MHz的ADS-B信息的预处理,主要功能包括:
具备实时基带数字信号解码能力,能提取ADS-B报文信息;
具备ADS-B报文信息CRC校验能力,能够剔除错误报告,特供信号可信度;
能够实现解交织码;
能够对误码进行纠正处理;
能够处理下行数据链信息格式包括DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21;
对信号标时间戳,确保ADS-B地面站输出报文的精密时钟精度误差不大于200ns;
信号处理子模块能接收本机或同一ADS-B地面站系统内部其他ADS-B地面站设备的GNSS信息,具备源冗余备份能力,各能够同步上时钟
数据处理子模块
定向天线ADS-B地面站主机的数据处理子模块接收来自信号处理器的数据、来自监控模块的运行信息,实现点迹处理、融合处理、航迹处理、航迹跟踪、目标生成、信息组包、运行管理、时统管理、用户管理等功能,并驱动面板指示灯显示。
数据处理子模块主要功能包括:
信号二次纠错处理:对信号处理子模块输出的信号进行CRC纠错确认,并对信号处理不能进行纠错的信号利用幅度、可信度等信息进行蛮力纠错;
目标航迹处理:提取目标的标识号、代码、航班号、位置、高度、速度、趋势等信息,形成目标数据,进行假目标抑制、数据相关、滤波等处理;
数据融合处理:对各路ADS-B数据进行融合处理,形成本机融合航迹;
航迹跟踪处理:根据目标运行信息,进行目标跟踪处理,形成目标航迹;
数据过滤处理:根据设置的过滤条件对目标进行过滤处理;
信息组包处理:根据目标信息服务需求,遵循技术规范要求,对目标航迹、融合航迹进行组包处理;
自检测功能:能够在设备开机时开展自检测,在设备运行过程中定时进行自检测,并生成检测报告;
状态监视功能:能够对ADS-B地面站及周边保障设备的运行情况实时监视,并生成状态信息报文;
信息发送处理:遵循技术规范要求,通过指定接口发送组包后的ADS-B目标数据和运行状态数据;
状态指示处理:能够通过设备前面板,实时反映设备运行情况,包括电源工作情况、GNSS接收情况、SSR信号接收情况等,正常状态与故障状态的指示有明显差异;
时间管理功能:能够接收本机GNSS接收机输出的位置、时间、完好性监测数据,实现设备定位和授时管理;具备时间源冗余备份能力,即能够接收同一ADS-B地面站系统内部其他ADS-B地面站设备输出的时间和定位信息,通过数据完好性分析选择时间源。确保ADS-B地面站系统中只要有一套GNSS接收系统(包括天线、接收模块)工作正常,整个ADS-B地面站系统中所有子系统的时间均能够同步;
用户管理:能够对所有登录本ADS-B地面站设备的用户进行记录,对登录信息进行管理,对用户权限、用户属性、用户资料等进行记录,在用户登录时进行验证;
远程指令处理;能够实时接收与处理外部控制管理指令,响应相关操作,包括参数设置、双机切换、重启动、关机、软件升级等。
接口子模块
定向天线ADS-B地面站主机的接口子模块为地面站主机提供了ADS-B目标数据、设备状态数据输出,以及外部控制指令输入的接口。
定向天线ADS-B地面站主机的接口子模块采用双网冗余设计,能够通过两个完全独立的通道输出/输出数据,采用RJ45接口,传输协议支持TCP/IP、UDP协议,2个物理端口都支持定义地址、端口号,并支持组播和广播模式,传输速率不小于100Mbps。
定向天线ADS-B地面站主机通过外部配置的三层交换机实现网络接口扩展,通过配置的多协议智能通信设备实现串行接口扩展。
设备机箱
定向天线ADS-B地面站主机机箱采用模块化设计。外形为标准19英寸3U上架结构,具备标准机柜安装能力,内部采用插箱方式。ADS-B主机总重量不超过15kg。
ADS-B主机的前面板配备设备启动开关、复位按钮、运行状态提示灯、本地维护接口、键盘和显示器接口、网络接口、测试信号接口等,便于观察设备运行状态、进行本地维护操作和设备一级维护操作。
ADS-B地面站的后面板配备GNSS接口、ADS-B接口、电源接口、网络接口、串行接口、本地维护接口、接地柱、开关等,用于信号引入、信息输出、远程配置管理等。
电源模块
定向天线ADS-B主机的电源为支持交流供电和直流供电的冗余电源系统,主要模块支持交直流双路输入,电源模块选用DYP3-68F-I型号模块电源。主要技术指标为:
交流:220((1±20%)VAC,45Hz~63Hz
交流/直流电源能同时并联供电,也能单独对设备供电;
电源具有过流(交流2A,直流10A)、过压保护功能(交流:280V),交流电流超过2A时,交流保险丝自动熔断,交流电压超过270V时,自动切断交流电源输入,直流电压超过72V(标称48V)、36V(标称24V)时,自动切断直流电源输入;
根据交流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)×2/220=0.91A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用2A的保险丝;
根据直流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)/18(额定24V)=5.6A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用10A的保险丝;
根据直流功率计算公式,设备电流为:I=100(设计功率)/36(额定48V)=2.8A,考虑设备电流冗余及开机冲击等因数,采用5A的保险丝;
ADS-B主机正常情况下以交流供电为主。交流电源采用双路供电,支持自动切换到备用交流电源工作,无间断时间;交流、直流电源能同时并联供电,也能单独对设备供电。当交流电源后,能自动交换到备用直流电源(蓄电池)工作,无间断时间,当交流电源恢复后,应能自动恢复到交流供电状态
电源输入:
220×(1±20%)VAC,45Hz~63Hz270V自动切断电源以保护电源,低于270V要自动恢复;
36VDC~72VDC输入时,高于72V自动切断电源以保护电源,低于72V要自动恢复;18VDC~36VDC输入时,高于36V自动切断电源以保护电源,低于36V要自动恢复;
交流与直流输入自动无间隔切换;
具有交流与直流输入正常、故障指示功能,正常绿灯亮,故障红灯亮;且分别给出状态指示信号,正常高电位2.7V~3.5V,故障低电位0V~0.7V。
电源输出:
+3.3×(1±3%)V/20ADC;纹波Vp-p≤1.5%(满载);
+5×(1±3%)V/20ADC;纹波Vp-p≤1.5%(满载);
+12×(1±1%)V/3ADC;纹波Vp-p≤1%(满载);
-12×(1±1%)V/2ADC;纹波Vp-p≤1%(满载);
电压调整率:≤1%;
电流调整率:≤1%(DC3.3V、DC5V为3%);
转换效率(满载):>80%(直流输入);>70%(220VAC输入)。
末端传输设备
末端传输设备由网络交换机和多协议智能通信设备组成。主要负责为ADS-B地面站系统构建对外信息服务、维护管理的数据通道。
末端传输设备配备有冗余的交直流逆变器,支持交流和直流两套供电系统,交直流系统既能同时对设备供电,也能单独对设备供电,并具备过流过压保护能力。
网络交换机
在所提供的ADS-B地面站系统中,本地网络交换机推荐采用华为公司的S5720S-28P-SI-AC三层网络交换机,具体指标如下表所示。
表13华为S5720S-28P-SI-AC三层网络交换机技术指标
指标名称 参数 产品类型 千兆以太网交换机 应用层级 三层 传输速率 10M/100M/1000M 交换方式 存储-转发 背板带宽 192Gbps 包转发率 96Mpps MAC地址表 32K 端口结构 非模块化 端口数量 28个 端口描述 24个10/100/1000Base-T端口,4个复用的1000Base-X千兆SFP端口 扩展模块 2个扩展插槽 传输模式 全双工/半双工自适应 控制端口 1个Console口 VLAN 支持基于端口的VLAN(4K)
支持基于MAC的VLAN
基于协议的VLAN
支持QinQ,灵活QinQ
支持VLANMapping
支持VoiceVLAN
支持GVRP QOS 支持对端口接收报文的速率和发送报文的速率进行限制
支持报文重定向
支持CAR(CommittedAccessRate)功能
每个端口支持8个输出队列
支持端口队列调度(SP、WRR、SP+WRR)
支持报文的802.1p和DSCP优先级重新标记 组播管理 支持IGMPSnooping/MLDSnooping
支持组播VLAN 网络管理 支持XModem/FTP/TFTP加载升级
支持命令行接口(CLI),Telnet,Console口进行配置
支持SNMPv1/v2/v3,WEB网管
支持RMON告警、事件、历史记录
支持iMC智能管理中心
支持系统日志,分级告警,调试信息输出
支持sFlow
支持HGMPv2
支持NTP
支持Ping、Tracert
支持VCT电缆检测功能
支持DLDP单向链路检测协议
支持Loopback-detection端口环回检测 安全管理 支持用户分级管理和口令保护
支持802.1X认证/集中式MAC地址认证
支持GuestVLAN
支持RADIUS认证
支持SSH2.0
支持端口隔离
支持端口安全
支持EAD 网络标准 IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3ab,IEEE802.3z,IEEE802.3x,IEEE802.1Q,IEEE802.1d,IEEE802.1X 堆叠功能 可堆叠 电源电压 AC100~240V,46~63Hz 电源功率 100W 产品尺寸 440mm×300mm×43.6mm 产品重量 4.4kg 环境标准 工作温度:0-50℃ 工作湿度:10%-90% 存储温度:-5-55℃ 存储湿度:10%-90%
多协议智能通信设备
MPIC-03型多协议智能通信设备支持8路串行输入或输出,并配备两个10M/100M自适应网络接口,能够支持同异步HDLC、BSC等多种协议。
为实现串行同步、异步通讯,监视子系统配备的MPIC-03型多协议智能通讯设备配置8个符合EIA_RS232/RS-242标准的输出数据通道,2个网络通道。采用标准25芯接口,通道收发有指示灯指示;每个数据通道可工作为同步/异步方式;同步速率为1200bps~128Kbps可选,异步速率为300bps~38400bps可选。
同步方式时,设备可使用内部时钟发送、接收数据,也可以使用外部时钟发送、接收数据;异步方式时,校验位(None,Even,Odd,Space,Mark)、数据位(5,6,7,8)、停止位(1,1.5,2)、流量控制(RTS/CTS)可设置。
输出数据格式支持HDLC(包括ASTERIX数据格式V0.26、1.4、1.5和2.1)通信协议。
MPIC-03多协议智能通讯设备的外型是一个适合19”机架的标准1U机箱,设备前端的两侧,配备有弯角结构件,可以直接固定在机架上。具体设备外形如图32所示。
MPIC-03多协议智能通讯设备主要技术指标包括:
接口标准:EIA_RS232/RS-242;
接口类型:DB-25B;
串行输出接口数量:8个;
同步接口速率:1200bps~128000bps;
异步接口速率:300bps~38400bps;
通信格式:HDLC(ASTERIX数据格式);
网络接口数量:2个;
网络协议:TCP/IP;
网络接口速率:10M/100M自适应;
通信格式:自定义;
供电:
AC110V~AC264V,45-63Hz;
功耗小于50w。
信标机
信标机作为ADS-B地面站的自检测单元,主要负责对ADS-B地面站的ADS-B信号接收功能进行实时检测。信标机采用RSD-01型信标机设备,该型号信标机的设计严格遵循和符合MH/T4036-2012标准要求。
基本组成
RSD-01型信标机主要由GNSS单元(选配,可采用GNSS、北斗等)、信标机主机(包括信息处理单元、发射单元等)、全向天线等部分组成。信标机内部集成GNSS接收模块,由其提供本机定位信息和时间信息,经接收发送模块的发射机采用1090MHz载波对其进行PPM调制,通过射频天线广播ADS-B信息。
主要功能
信标机的主要功能包括:
信息获取功能:能够接收处理GNSS信号,并提取GNSS定位信息和时间信息;能够采集设备状态信息;能够接收监控维护软件的控制命令,提取S模24位地址、呼号、发射周期等信息;
测试信息生成:能够根据提取处理后的GNSS信息、人工设置信息、状态信息中的有用数据,按标准规定的DF18格式生成ADS-B信息和运行状态信息;
测试信号发送:能够按标准格式对所生成的ADS-B信息和运行状态信息进行组包处理,通过指定接口向外发射或发送,ADS-B信号采用1090MHz频率发射,运行状态信息通过网络发送;
控制管理功能:支持通过网络接口对信标机的运行状态的监视,实时判断设备故障情况,支持通过面板指示灯实时反映信标机的运行情况,对故障信息进行自动检测和告警;支持通过外部参数设置和管理手段,对设备运行数据进行配置,对运行状态和模式进行管理;能够对设备重要参数和故障(如S模式地址、发射机故障等)提供记录和下载手段。
主要技术指标
RSD-01型信标机主要技术指标见如下表。
表14RSD-01型信标机技术指标
序号 指标名称 参数 1 通道数 1个。 2 发射频率 1090MHz±1MHz。 3 峰值功率 不大于2w。 4 功耗上限 20W。 5 扩展断续振荡信号格式 DF18,信息内容至少包括位置、呼号、状态等。 6 网络 10M/100M自适应;格式自定义。 7 网络协议 UDP。 8 设置内容 24位地址码、识别码、位置、高度、速度状态等。 9 发送时间 0.5-10s之间可设置。 10 工作温度 -+70℃。 11 工作环境 高度范围:正常工作的最高海拔高度不低于5000m。
风速:0km/h~160km/h。
相对湿度:98%以下(非冷凝)。
降雨:小于60mm/h。
冰雹:直径小于25mm,风速低于18m/s。
盐雾:能在海岸区域工作。
监控管理设备
监控管理设备主要负责对ADS-B地面站系统运行监视、管理和控制,确保ADS-B地面站系统正常、稳定、按需工作。
基本组成
维护管理设备包括本地监控维护终端、远程集中监控维护终端。
本地监控维护终端与ADS-B室内单元共同放置,作为ADS-B地面站设备的本地维护手段,主要提供对ADS-B地面站的本地维护管理功能。
远程监控维护终端放置在所需地点的室内环境下,通过网络或串行接口对特定区域内全部ADS-B地面站进行集中监控,显示设备的供电、传输、工作状态等信息,对ADS-B地面站系统进行远程管理、维护。
本地监控维护终端和远程监控维护终端采用统一的软件平台设计,本地监控维护终端在完成对本地设备监控、维护、管理任务的同时,也可配置成远程维护监视终端,实现对特定区域内全部ADS-B地面站进行集中监控。
所有维护管理设备采用统一、集成化设计,具有一致的本地监控和远程监控功能。使用相同的软件配置,可以根据实际使用场所和使用要求,设置为单站管理模式或多站管理模式,实现对单个ADS-B地面站或多个ADS-B地面站(至少70个站)的监视管理和控制、数据记录和回放等功能,同时可以根据用户权限设置,为用户提供不同权限的管理操作功能。
本地监控维护终端主要终端主机、KVM一体机组成。
远程监控维护终端由远程监控维护终端主机、显示器和网络交换机等组成。
本地维护管理终端和远程维护管理终端独立于地面站设备、传输设备、供电设备之外,只用于对设备监控维护,且所有维护管理设备与后端的ADS-B数据处理中心、ATC系统等之间采用物理隔离机制,维护管理设备的故障不会影响地面站的正常工作。
主要功能
维护管理设备包括本地监控维护终端、远程监控维护终端。所有维护管理设备采用统一、集成化设计,具有一致的本地监控和远程监控功能,能够根据实时配置实现针对单个ADS-B地面站或多个ADS-B地面站的监视、维护、数据记录和回放等功能,具备良好的人机交互界面,便于用户操作。
状态监视功能
采用集成化设计,可以实时接收单个或多个ADS-B地面站上报的运行状态信息,通过信息处理,实现对地面站状况的实时监控,包括系统内各个子系统、信标、各信号源、各个软/硬件模块的状态,实时判别设备运行故障信息和故障节点。
系统采用全固态器件和集成电路,具有BITE自检功能,并有相应的正常与故障指示。
提供在线诊断功能,可以在线实时监视ADS-B地面站的所有模块的运行状况和运行结果。
控制管理功能
本地和远程维护管理终端能对地面站设备工作状态进行显示、采集、分析、判决功能,并能通过人工干预的手段对设备的工作状态进行控制(包括对设备输出数据格式及设备参数进行相关配置)。控制操作包括且不限于:主备机切换、系统整体及单机冷启动或重启、软件模块的启动、主备切换或通道切换、设备输出数据格式及设备参数配置、软件进行远程升级和更新等功能。其中,对重启、开机、软件远程升级等重要操作进行提醒与确认,并具备地面站软件版本、软件参数备份及回退功能。
提供远程监控的接口和相关接口ICD,用户可以通过该接口,完成系统的软硬件监控和远程控制操作,涉及内容包括且不限于:主备机切换、系统整体及单机冷启动或重启、软件模块的启动、主备切换或通道切换、设备输出数据格式及设备参数配置、软件进行远程升级和更新等功能。其中,对重启、开机、软件远程升级等重要操作进行提醒与确认,并具备地面站软件版本、软件参数备份及回退功能。
状态显示功能
提供了良好的人机交互界面,便于用户操作。/控制用户界面,能够以图形化界面和文字信息形式表现ADS-B地面站运行状态。在多ADS-B监视模式下,能在统一界面上显示多个地面站的信息,包括以网络拓扑结构、地图拓扑结构为背景显示多个地面站信息。
对于设备运行出现故障时,能够提供相关声/光告警分级提示功能,在故障恢复后自动关闭声/光告警。告警声音的大小和内容可以由用户自行设置,用户可以自行关闭告警声音或使之不产生声音告警。
用户管理功能
所有维护管理设备均具有一致的本地监控和远程监控功能,能够根据系统配置实施单ADS-B地面站监视或多ADS-B地面站监视功能。
所有维护管理设备具备分级监视和权限控制功能,能够通过用户权限控制,实现对用户权限的分级管理,确保不同级别用户的不同监视和控制等级。同时,对重启、软件远程升级等重要操作确认。ADS-B数据显示功能,显示功能包括背景地图的编辑、目标航迹和标牌显示、测距(包括地图的测距、目标与地图的测距和目标与目标的测距)、测向(包括地图的测向、目标与地图的测向和目标与目标的测向),目标过滤设置(通过飞行高度层、特性信息、距离范围等信息对目标进行过滤)。
记录重演功能
能够记录、存储系统运行的实时信息,包括且不限于子系统/模块、各个软/硬件模块、各节点、各网络/子网运行状态信息,工作人员的操作信息,外部接收输出数据,以及告警事件的时间、类型、恢复情况等,并对这些信息提供包括按时间、对象查询在内的多种查询手段和显示功能。
能够记录、存储ADS-B数据,并能够采用1~5倍速率重放。
主要技术指标
监视ADS-B地面站数量:≥70套;
消息响应时间:≤1s;
指令响应时间:≤1s;
设备状态报告存储时间:≥1年;
设备输出的ADS-B报文数据本地存储时间:≥30天,并可以进行多倍速回放1~5倍速回放;
故障报告日志存储时间:≥1年;
接口:网络,10M/100M/1000M自适应TCP/UDP/IP协议
本地监控维护终端主机采用新汉公司的PBOX240型工控机,该产品是符合工业标准的货架产品,并支持Windows、UNIX或LINUX操作系统软件平台。
本地监控维护终端通过双网与本地地面站系统连接,实现对本地地面站系统的监视、控制、维护、管理以及数据记录等功能。具体运行架构如下图所示。
图8本地监控维护终端运行架构示意图
本地监控维护终端主机技术特点包括:
采用紧凑型2U机架式机箱;
支持高性能处理器;
内存:DDR31333MHz/2GB;
硬盘:1块服务器硬盘1TB;
功耗:整机功耗150W;
RW-CDROM:1个;
前置USB和PS/2接口;
网络接口:2个
支持以下无源底板设计:NBP2U040:4个PCI扩展NBP2U220:2个PCI,1个PCIex4和1个PCIex16扩展内存:DDR31333MHz/2GB;
冷却系统:滚珠风扇+CPU冷却器;
工作温度:0℃~60℃;
工作湿度:10%~90%(无凝结);
存储温度:-20℃~60℃。
KVM一体机
本地监控维护终端的KVM一体机采用机柜式KVM一体机作为操作显示设备,采用型号为AtenCL-5808。
AtenCL-5808主要性能如下:
控制端可控制8台服务器电脑通过面板上的按钮、热键,或是OSD屏幕选单功能以选择切换电脑主机”,视频分辨率19201440,并支持DDC2B可安装于19”机架上
远程监控维护终端用于对下属多个ADS-B地面站系统进行远程监视、控制、维护和管理。远程监控维护终端由远程监控维护终端主机、显示器和网络交换机等组成。ADS-B监视系统的远集中程监控维护终端运行架构如下图所示。
图9远程监控维护终端运行架构示意图
主机
远程监控维护终端主机采用HPZ440,HPZ440工作站单个处理器的个人工作站最多支持8核处理能力,可实现大规模计算性能,强大的显示性能,拥有时尚4U外形、免工具设计以及内置手柄,可实现轻松扩展,满足作业的更多需求。该产品是符合工业标准的主流货架产品,并支持Windows、UNIX或LINUX操作系统软件平台。
工作站参数如下表。
表15远程监控维护终端技术指标
参数名称 参数内容 产品类型 台式工作站 CPU指标 CPU类型 Intel至强E5-1600v3 CPU型号 XeonE5-1620v3 CPU主频 3.5GHz 最高睿频 3.6GHz 标配CPU数量 1颗 最大CPU数量 1颗 制程工艺 22nm 三级缓存 10MB CPU核心 四核 CPU线程数 八线程 主板指标 主板芯片组 IntelC612 扩展槽 2×PCIeGen3x161×PCIeGen3x8(开放式)1×PCIeGen2x4(开放式)1×PCIeGen2x1(开放式)1×PCI 内存指标 内存类型 DDR4 内存大小 8GB 内存描述 8GBDDR4-2133(2x4GB)内存 内存插槽数量 2 存储指标 硬盘接口类型 SATA 硬盘容量 1TB 硬盘描述 1TB7200转SATA硬盘 光驱类型 HDD/DVD刻录光驱 显卡指标 显卡芯片 NVIDIAQuadroK620 显存容量 2GB 机箱类型 塔式 物理指标 产品尺寸 169×445×432mm 产品重量 11kg 电源描述 功率:525W,85%高效电源,广范围主动式功率因数校正电压:AC100-240V 其它参数 嵌入式网络控制器:英特尔82579GbE内部硬盘位数:内部2个3.5寸网络控制器:集成英特尔I218LMPCIeGbE 工作温度 5-35℃ 工作湿度 8%-85% 存储温度 -40-60℃ 存储湿度 8%-90% 显示器
远程监控维护终端显示器选用惠普公司HPV221P。此款显示器通过伽玛值修正通过10-bit对照表(Look-UpTable)能自动把从计算机接收到的8-bit数据(256色级)转换成10-bit(1,021色级),然后再把这些数据回复到最理想的8-bit图象数值,以达到最流畅的色彩表现:响应时间于16ms显示颜色16.77百万
可视区域:432mm×324mm;
点距:0.27mm;
亮度:300cd/㎡/1000:1;
对比度:1000:1;
水平、垂直视角:178°;
输入讯号:VGA模拟+DVI数字,D-Sub迷你15针,DVI-I29针(可切换)
考虑到远程监控维护终端需要通过网络与多个ADS-B地面站系统互联,实现对远地ADS-B地面站系统的监视、控制和管理,因此使用华为S5720S-52P-SI-AC高性能三层交换机16华为S5720S-52P-SI-AC三层网络交换机技术指标
指标名称 参数 产品类型 千兆以太网交换机 应用层级 三层 传输速率 10M/100M/1000M 交换方式 存储-转发 包转发率 96Mpps 背板带宽 336Gbps/3.024Tbps MAC地址表 16K 端口参数 端口结构非模块化
端口数量52个
端口描述48个10/100/1000Base-T,4个千兆SFP
传输模式全双工/半双工自适应 网络标准 IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3ab,IEEE802.3z,IEEE802.3x,IEEE802.1Q,IEEE802.1d,IEEE802.1X 堆叠功能 可堆叠 VLAN 支持4K个VLAN
支持GuestVLAN、VoiceVLAN
支持基于MAC/协议/IP子网/策略/端口的VLAN
支持1:1和N:1VLAN交换功能
支持SuperVLAN QOS 支持对端口接收和发送报文的速率进行限制
支持报文重定向
支持基于端口的流量监管,支持双速三色CAR功能
每端口支持8个队列
支持WRR、DRR、SP、WRR+SP、DRR+SP队列调度算法
支持报文的802.1p和DSCP优先级重新标记
支持L2(Layer2)-L4(Layer4)包过滤功能,提供基于源MAC
地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、端口、协议、VLAN
的非法帧过滤功能
支持基于队列限速和流量整形的功能 组播管理 支持IGMPv1/v2/v3Snooping
和快速离开机制
支持VLAN内组播转发和组播
多VLAN复制
支持捆绑端口的组播负载分担
支持可控组播
基于端口的组播流量统计 网络管理 支持堆叠
支持MFF
支持虚拟电缆检测(VirtualCableTest)
支持端口镜像和RSPAN(远程端口镜像)
支持Telnet远程配置、维护
支持SNMPv1/v2/v3
支持RMON
支持网管系统、支持WEB网管特性
支持集群管理HGMP
支持系统日志、分级告警
支持GVRP协议
支持MUXVLAN功能 安全管理 用户分级管理和口令保护
支持防止DOS、ARP攻击功能、ICMP防攻击
支持IP、MAC、端口、VLAN的组合绑定
支持端口隔离、端口安全、StickyMAC
支持黑洞MAC地址
支持MAC地址学习数目限制
支持IEEE802.1X认证,支持单端口最大用户数限制
支持AAA认证,支持Radius、TACACS+、NAC等多种方式
支持SSHV2.0
支持HTTPS
支持CPU保护功能
支持黑名单和白名单 电源电压 AC100-240V;50/60Hz
DC-48,60V 电源功率 可插拔双电源,支持交流或直流供电,默认配置一个AC电源,32.2W 产品尺寸 442mm×420mm×43.6mm 环境标准 工作温度:0-45℃
工作湿度:5%-95%
电源系统
逆变器
交直流逆变器用于为末端传输设备(包括网络交换机、多协议智能通信设备,以及其他只有交流输入的设备)提供交直流供电,支持交流和直流两套供电系统,交直流系统既能同时对设备供电,也能单独对设备供电,并具备过流过压保护能力。具体连接方式如下图所示。
图10末端传输设备供电关系示意图
主要技术指标包括:
输入特性
:单相交流Hz;
:。
输出特性
输出电压:V±5V;
输出功率:00VA。
注:输出分为4路,每路输出由开关单独控制。
配供电优先顺序交流。效率≥80%。功率因数≥0.9。保护
交流过压保护当接入的交流输入电压≥264V时,即视为过压,此时绿色指示灯闪亮,蜂鸣器报警,切断交流输入,转入供电。当输入电压≤257V±4V时,将自动恢复。交流欠压保护当接入的交流输入电压≤1V时,即视为欠压,此时绿色指示灯闪亮,蜂鸣器报警,切断交流输入,转入供电。当输入电压≥1V±4V时,将自动恢复。保护当接入的输入电压≥V±0.5V时,即视为过压,此时绿色指示灯闪亮,蜂鸣器报警,切断流输入。当输入电压≤V±0.5V时,将自动恢复。当接入的输入电压≤V±0.5V时,即视为压,此时绿色指示灯闪亮,蜂鸣器报警,切断流输入。当输入电压≥V±0.5V时,将自动恢复。当接入的输入电压
环境适应性
工作温度:-~+;
贮存温度:-50~+70;
相对湿度:电源在以下相对湿度环境条件下应能正常工作,并保持规定的性能:
高温高相对湿度环境:(95±3)%(≥40);
低温高相对湿度环境:(95±3)%(低于或等于最低工作温度)。
电源在相对湿度为(95±3)%(≥40)~100%(≤-40)环境条件下连续或间断暴露时,包括在电源内以霜、凝露和水的形式产生的凝结条件,电源应保持规定的性能。
湿热:电源能在温度不低于40、相对湿度不低于95%高温高相对湿度环境中工作,在经受GJB367A-2001附录A(补充件)中“A07湿热试验”规定的湿热试验后,电源应符合规定要求。
霉菌:电源采用防霉菌材料和经防霉菌处理,保证长期在潮湿多雨地区和霉菌滋生环境条件下不发生霉变,并能正常工作。在按GJB150.10规定的霉菌试验方法试验后,电源应符合规定要求。
盐雾:电源采用防腐材料和经防腐蚀处理,保证在大气盐雾含量不低于5mg/m3的环境条件下能长期使用,正常工作。在按GJB150.11规定的盐雾试验方法试验后,电源应符合规定要求。
大气压力:电源能在大气压力为53.5kPa压力(海拔高度约为5000m)的高海拔地区正常工作。
冲击:电源应能适在使用、搬运、装卸和运输等过程中可能遭受的非重复性冲击。在经受按GJB367A中3.10.3.2表4规定的模拟冲击环境条件进行的基本设计冲击试验后,电源应能正常工作。
振动:电源应能适应车辆行驶或运输过程中的各种振动环境。要求在行驶工作中的电源,在振动环境条件下电源应能正常工作。电源在经受按GJB150.16规定的随机振动试验后应符合规定要求。当受试验设备限制时,可采用正弦扫描振动试验。电源按GJB367A中3.10.3.1表2规定条件进行试验。
电安全性
绝缘电阻:电源交流输入端与机壳、交流输出端与机壳之间(电源开关置于接通位置)的绝缘电阻在正常大气条件下应不低于100MΩ,在潮湿环境条件下应不低于2MΩ。
介电强度:电源交流输入端与机壳、交流输出端与机壳之间(电源开关置于接通位置)应有足够的绝缘介电强度。在正常大气条件下施加直流2100V、1分钟、漏电流不大于10mA,不应出现击穿、飞弧和闪烁现象。
电磁兼容符合GJB151A的有关要求,并应满足装车环境的使用要求可靠性、可维性
平均无故障工作时间(MTBF):>000小时;
平均故障维修时间(MTTR):<0.5小时。
颜色:电源外壳和面板涂复色,面板字符为乳白色;
机体:结构符合设计文件要求,镀涂无明显划痕、脱落、锈蚀及机械损伤。
外形尺寸宽×高×深,482.6mm×mm×300mm;
重量不大于Kg。
NetSure701A41–S3直流屏,支持嵌入式机柜安装17直流屏配置表
产品名称 产品型号 数量 NetSure701A41–S3 1 系统容量 200A 1 监控模块M221S 1 整流模块 25A/2P 1 交流配电 16A/1P 1 电池接入 125A/1P 直流配电BLVD 32A/1P 直流配电LLVD 63A/1P 防雷 系统交流侧配置C级防雷,并具有直流侧,信号侧防雷 干接点 3路开关量输入,4路开关量告警输出 选配件 顶盖、温度传感器、电池架、直流配电扩展插框 18直流屏参数表
参数名称 技术参数 1 整流模块 1.1 范围 80Vac~300Vac 功率因数 0.99 效率 >92% 1.4 输出电压范围-42Vdc~-58Vdc 1.5 标称电压 -48Vdc 额定电压 -53.5Vdc 监控模块 配置LCD液晶显示,带网口,S232 2.2 告警功能监控单元能对系统故障进行声光报警,同时能上报到后台主机历史告警记录可存储200条,并具有按键操作记录功能3路开关量输入;4路开关量告警输出,可扩展至8路开关量告警输出告警的声音、时间可控 2.3 电池管理功能自动均浮充,智能充电限流管理,电池保护放电测试,10组电池测试记录三种充电方式:定时、快速、恒流 2.4 控制功能整流模块开关机,整流模块限流、均流、调压电池组均充/浮充/测试转换,电池保护 3 机械参数 3.1 结构 19英寸宽,6U高 3.2 尺寸(mm) 483(宽)×360(深)×267(高) 3.3 重量 ≤25(不包括整流模块和监控模块) 4 电池 4.1 待机时间 不小于4小时
软件规格说明
全向天线ADS-B地面站软件
操作系统
全向天线ADS-B地面站软件安装在使用全向天线ADS-B地面站的ADS-B主机中,操作系统平台采用Linux嵌入式实时操作系统,主要用于支撑设备的日常工作和无人值守情况下的应用软件运行。
应用软件
全向天线ADS-B地面站软件主要包括信息预处理模块、数据处理软件、支撑软件模块。具体如下图所示。
图11全向天线ADS-B地面站软件组成示意图
信息预处理模块
信息预处理模块主要用于接收各类信息,并进行信息预处理和信息分类。信息处理软件模块由目标信息获取、目标信息处理、状态信息处理、时间信息处理、管理信息处理等组成。
具体功能包括:
目标信息获取:主要用于接收各类信息,包括目标信息、GNSS信息、状态信息等,这些信息不仅包括本机信息,还包括需要融合处理的其他地面站的目标信息;
目标信息处理:主要对信息进行分类解码、信息校验和代码纠错,形成数据包,供后端处理使用,对需融合的信息通过时间窗、位置窗、信息窗进行选优、纠错、排错处理,并输出给后端;
状态信息处理:主要对ADS-B地面站各个单元的运行状态信息进行整理分类,形成数据包,供后端处理使用;
时间信息处理:可以根据ADS-B地面站所接收到的GNSS信息对ADS-B地面站中所有设备进行时统管理,确保整个设备处于统一的时间系下,也可以根据外部设备的授时信息如备机或其它信息源,对ADS-B设备进行时统管理,时间同步等指定数据输出
支持对DF17等原始数据循环记录,循环周期为7天。
时间信息输出功能:能够将本机的GNSS时间以及状态信息、位置信息等发送给同一ADS-B地面站系统内部的其他ADS-B地面站设备使用;
状态信息管理功能:采用CAT023格式,通过网络实现与外部用户、维护管理设备间的数据交换;同时其能转发与维护设备给其他其连接的地面站的状态、维护信息;
输出数据地理过滤功能:能够按照简单的几何形状(圆形、方形、三角形、多边形)、高度层、目标属性代码或数据代码等设置,过滤ADS-B监视信息输出,实现在覆盖范围内的任意位置禁止或允许数据输出;
串行数据编码功能:对输出目标根据HDLC传输设备的传输能力进行预处理,保证HDLC数据输出的完整性和连续性;
输出模式管理功能:支持数据驱动报告模式和周期报告模式。数据驱动报告模式仅采用位置数据驱动报告模式,不采用其它的数据驱动模式;UDP和HDLC输出均应支持正确的周期报告模式,周期报告模式下的周期时间可由用户在本地和远程进行设置或选择;周期报告模式宜采用以下方式:目标首次位置到达时刻作为该目标的首次发送时刻。一个目标只在位置数据报到达,且位置到达时刻超过上一发送时刻加上周期时长时才发送;
用户管理功能:对于试图ADS-B地面站系统进行远程维护的用户,通过用户名、密码进行管理。用户权限分为管理权限、一般权限。拥有相应权限的用户能进行相应的操作。具有一般权限的用户只允许查看设备运行状态、获取当前ADS-B地面站输出的ADS-B监视信息;具有管理权限的用户,允许查看设备运行状态、设置运行数据、发布控制指令、调看当前数据和历史记录数据。
定向天线ADS-B地面站软件
操作系统
定向天线ADS-B地面站软件安装在使用定向天线ADS-B地面站的ADS-B主机中,操作系统平台采用Linux嵌入式实时操作系统,主要用于支撑设备的日常工作和无人值守情况下的应用软件运行。
应用软件
定向天线ADS-B地面站软件主要包括信息预处理模块、数据处理软件、支撑软件模块。具体如下图所示。
图12定向天线ADS-B地面站软件组成示意图
信息预处理模块
信息预处理模块主要用于接收各类信息,并进行信息预处理和信息分类。信息处理软件模块由目标信息获取、目标信息处理、状态信息处理、时间信息处理、管理信息处理等组成。
具体功能包括:
目标信息获取:主要用于接收各类信息,包括目标信息、GNSS信息、状态信息等,这些信息不仅包括本机信息,还包括需要融合处理的其他地面站的目标信息;
目标信息处理:主要对信息进行分类解码、信息校验和代码纠错,形成数据包,供后端处理使用,对需融合的信息通过时间窗、位置窗、信息窗进行选优、纠错、排错处理,并输出给后端;
状态信息处理:主要对ADS-B地面站各个单元的运行状态信息进行整理分类,形成数据包,供后端处理使用;
时间信息处理:可以根据ADS-B地面站所接收到的GNSS信息对ADS-B地面站中所有设备进行时统管理,确保整个设备处于统一的时间系下,也可以根据外部设备的授时信息如备机或其它信息源,对ADS-B设备进行时统管理,时间同步等指定数据输出
支持对DF17等原始数据循环记录,循环周期为7天。
状态信息管理功能:采用标准协议,通过网络实现与外部用户、维护管理设备间的数据交换;同时其能转发与维护设备给其他其连接的地面站的状态、维护信息;
输出数据地理过滤功能:能够按照简单的几何形状(圆形、方形、三角形、多边形)、高度层、目标属性代码或数据代码等设置,过滤ADS-B监视信息输出,实现在覆盖范围内的任意位置禁止或允许数据输出;
串行数据编码功能:对输出目标根据HDLC传输设备的传输能力进行预处理,保证HDLC数据输出的完整性和连续性;
输出模式管理功能:支持数据驱动报告模式和周期报告模式。数据驱动报告模式仅采用位置数据驱动报告模式,不采用其它的数据驱动模式;UDP和HDLC输出均应支持正确的周期报告模式,周期报告模式下的周期时间可由用户在本地和远程进行设置或选择;周期报告模式宜采用以下方式:目标首次位置到达时刻作为该目标的首次发送时刻。一个目标只在位置数据报到达,且位置到达时刻超过上一发送时刻加上周期时长时才发送;
用户管理功能:对于试图ADS-B地面站系统进行远程维护的用户,通过用户名、密码进行管理。用户权限分为管理权限、一般权限。拥有相应权限的用户能进行相应的操作。具有一般权限的用户只允许查看设备运行状态、获取当前ADS-B地面站输出的ADS-B监视信息;具有管理权限的用户,允许查看设备运行状态、设置运行数据、发布控制指令、调看当前数据和历史记录数据。
监控维护终端软件
本地监控维护终端、远程集中监控维护终端采用同一软件版本,通过登录用户的用户权限和相关参数管理,可灵活实现对单个ADS-B地面站系统或多个台站地面站系统的控制和管理。
操作系统
ADS-B监视系统的维护管理设备软件主要通过网络接口对单个或多个ADS-B地面站进行维护、管理和运行监视,考虑到可操作性和便捷性,操作系统采用WindowsXP操作系统。监控维护终端软件包括监控管理软件、SSHSecureShellClient工具软件。监控管理软件主要用于显示ADS-B地面站、信标、电源、传输设备的工作状态、接收信息、数据记录等,SSHSecureShellClient工具软件主要用于对地面站进行参数设置及软件升级。
ADS-B地面站的维护管理软件安装在本地监控维护终端、远程集中监控维护终端中,主要通过网络、串行等接口对ADS-B地面站、电源、信标机、传输设备进行维护、管理和运行监视,考虑到可操作性和便捷性,操作系统采用WindowsXP操作系统。
应用软件
ADS-B监视系统的维护管理设备软件主要完成信息显示和维护管理功能。信息显示包括综合态势显示、运行状态监视;维护管理模块可以对ADS-B地面站的运行状态进行远程控制和管理、对设备运行参数进行管理、人工干预、对用户属性进行管理、对输入信息进行记录和重演。结构框架如下图所示。
图13维护管理软件软件组成示意图
状态信息处理
能够对ADS-B地面站输出的目标监视信息进行处理,主要包括:
远程维护管理终端能够对特定区域内全部ADS-B地面站进行集中监控,显示设备的供电、传输、工作状态等信息;本地监控终端一般只对本地设备进行监控维护,也可配置成远程维护监视终端;
维护管理终端能以网络拓扑或地图拓扑的方式显示多个地面站信息;
本地和维护管理终端对地面站各子系统、信标、软/硬件模块在线实时监控诊断能力。
态势信息显示
将所接收的ADS-B数据根据格式定义进行数据项的分解,提取出主要信息,包括目标的属性、识别符(二次代码、航迹号、地址码等)、位置、高度、速度、时标等。对这些数据项进行合法性检查后,将通过质量检查的目标信息转换其坐标系并投影到系统平面上,然后参加单路航迹的形成和跟踪过程。
能够提供包括显示各地面站航迹目标、背景地图信息(/控制用户界面,能够以图形化界面和文字信息形式表现ADS-B地面站运行状态。在多ADS-B监视模式下,能在统一界面上显示多个地面站的信息,包括网络结构模式和地图模式。
对设备的工作状态特别是故障现象进行显示、统计、分析,并对设备故障类别进行判决给出不同形式的提示。
运行控制管理
提供对ADS-B地面站控制功能,主要包括通信端口配置、重启动、工作模式、通道切换、主备切换、关机、处理方式管理、传输报文格式、输出数据更新速率、运行参数管理、软件升级和更新,并具备地面站软件版本、软件参数备份及回退等功能。
其中:运行参数管理主要包括静态参数管理和动态参数管理。包括位置参数维护、通信参数维护、工作参数的维护。具体参数包括:站类型(接收/发射、接收等),站参数(位置参数、通讯参数、接收机参数等),通信参数(波特率、站地址等)。数据通信管理采用标准接口协议,可以实现对联网地面站的各类运行参数进行远程监视,并可以有针对性的对端口进行控制。
数据记录重演
能够记录、存储系统运行的实时信息,包括且不限于子系统/模块、各个软/硬件模块、各节点、各网络/子网运行状态信息,工作人员的操作信息,外部接收输出数据,以及告警事件的时间、类型、恢复情况等,并对这些信息提供包括按时间、对象查询在内的多种查询手段,提供打印输出接口。
能够记录、存储ADS-B数据,并能够采用1~5倍速率重放。
能够对各个ADS-B地面站的包括GNSS位置参数、地面站工作参数、告警参数、通讯参数(站地址等)等在内的运行参数进行管理。
能够对ADS-B地面站运行情况进行统计分析,能够以报表、实时图像显示,并可以支持信息存档和导出/导入。
系统采用MSoffice办公软件,提供文档编辑能力。
配备基于USB的打印驱动能力,支持将报表、实时图像显示采用文件方式、截屏方式,打印输出。
用户管理
用户管理模块可以对ADS-B地面站的维护人员进行分级管理和配置,包括用户权限、用户属性等。
用户管理软件存储用户信息,对信息访问主体的权限进行划分和更换,以及信息交换双方已发生的操作特别是对重启、软件远程升级等重要操作进行确认,并对关键信息进行控制。
仪器仪表工具规格说明
安装维护工具
安装维护工具主要用于在执行对ADS-B地面站系统日常维护、更换硬件等任务时,用户方技术人员使用。
具体工具配置见表19。
表19标准工具配置清单
指标名称 参数 数量 1 螺丝刀 8 2 老虎钳 3 3 镊子 1 4 活动扳手 2 5 数字万用表 1 6 压线钳 1 7 网络测试器 1 8 内六角 1 9 卷尺 1 10 电烙铁 1 11 馈线安装专用扳手 1
S模式信号模拟发生器
S模式信号模拟发生器主要用于在对ADS-B地面站系统进行日常性能检测期间,生成符合标准的DF17、DF18数据,并通过射频端口输出给待测试设备使用。
主要功能
S模式信号模拟发生器的主要功能包括:
数据生成功能:能够通过网络接口接收人工设置的1090ES数据链DF17、DF18数据,用于测试1090ES数据链地面站的DF17、DF18解码正确性;
信号发送功能:能够通过射频接口输出符合要求的DF17、DF18信号;能够输出TTL控制信号;
干扰信号发送功能:能够生成模拟窄脉冲干扰,用于测试1090ES数据链地面站的DF17、DF18抗干扰及解码能力测试。
工作方式
S模式信号模拟发生器与移动式ADS-B维护数据分析设备、射频信号发生器、网络交换机等配合使用。
主要工作方式包括:
S模式信号模拟发生器通过网络与移动式ADS-B维护数据分析设备连接,接收移动式ADS-B维护数据分析设备生成的模拟目标数据,按照规定的格式和时间间隔,生成符合技术标准要求的DF17、DF18信号;
S模式信号模拟发生器可以直接通过射频接口连接到待测ADS-B地面站主机射频输入接口,将生成的DF17、DF18信号发送给待测ADS-B地面站主机;或者通过射频接口与射频信号发生器,将生成的DF17、DF18信号发送给射频信号发生器,射频信号发生器通过射频接口向待测ADS-B地面站主机发送;
移动式ADS-B维护数据分析设备通过网络与待测ADS-B地面站主机连接,接收待测ADS-B地面站主机输出的信号处理结果,通过配套软件分析、诊断待测ADS-B地面站设备的信号、数据处理能力。
S模式信号模拟发生器。S模式信号模拟发生器工作关系如图16所示。
图16S模式信号模拟发生器工作连接示意图
技术指标
S模式信号模拟发生器的主要技术指标包括:
模拟信号类型:DF17、DF18、A、C、交织信号;
消息响应时间:≤2s;
信号输出接口:BNC;
输出:TTL;
接口数量:2路;
控制接口:网络,10M/100M自适应TCP/UDP/IP协议CAT021的0.26和2.1版本,及CAT023格式数据的录取、存储、回放及分析功能。移动式ADS-B维护数据分析设备采用便携式笔记本电脑设备作为硬件平台。便携式笔记本电脑采用HP640G1-D9R52型号设备。
基本配置
移动式ADS-B维护数据分析设备具体参数见表20。
表20移动式ADS-B维护数据分析设备技术指标
参数名称 参数值 参数名称 参数值 产品类型 商用 操作系统 windows7 主芯片组 IntelHM87 - - 处理器 CPU系列英特尔酷睿i54代系列
CPU型号Intel酷睿i54200M
CPU主频2.5GHz
最高睿频3100MHz
总线规格DMI5GT/s
三级缓存3MB
核心架构Haswell
核心/线程数双核心/四线程
制程工艺22nm
指令集AVX2,64bit
功耗37W 显示屏 触控屏不支持触控
屏幕尺寸14英寸
显示比例16:9
屏幕分辨率1366x768
屏幕技术LED背光 存储设备 内存容量4GB(4GB×1)
内存类型DDR3L(低电压版)1600MHz
插槽数量2xSO-DIMM
最大内存容量8GB
硬盘容量500GB
硬盘描述7200转
光驱类型内置DVD刻录机
支持DVDSuperMulti双层刻录 显卡 显卡类型双显卡
显卡芯片AMDRadeon
HD8750M+IntelGMA
HD4400
显存容量1GB
显存类型DDR3
显存位宽128bit
流处理器数量384
DirectX11 多媒体设备 摄像头720pHD摄像头
音频系统DTSSound+技术的HD音频
扬声器2×2W立体声音响
麦克风内置麦克风 网络通信 无线网卡支持802.11b/g/n无线协议
有线网卡1000Mbps以太网卡
蓝牙支持,蓝牙4.0模块
主要功能
移动式ADS-B维护数据分析设备主要功能包括:
状态监视功能:可以实时接收ADS-B地面站上报的运行状态信息,通过信息处理,实现对地面站状况的实时监控,包括系统内各个子系统、各信号源、各个软/硬件模块的状态,实时判别设备运行故障信息和故障节点;提供在线诊断功能,可以在线实时监视ADS-B地面站的所有模块的运行状况和运行结果;
控制管理功能:提供远程监控的接口和相关接口ICD,用户可以通过该接口,完成系统的软硬件监控和远程控制操作,控制操作包括且不限于:主备机切换、单机冷启动、软件模块的启动、设备输出数据格式及设备参数配置、软件进行远程升级和更新等功能。其中,对重启、开机、软件远程升级等重要操作进行提醒与确认;
状态显示功能:提供方便安全的图像化监视/控制用户界面,能够以图形化界面和文字信息形式表现ADS-B地面站运行状态。在多ADS-B监视模式下,能在统一界面上显示多个地面站的信息,包括网络结构模式和地图模式。对于设备运行出现故障时,能够提供相关声/光告警,在故障恢复后自动关闭声/光告警。告警声音的大小和内容可以由用户自行设置,用户可以自行关闭告警声音或使之不产生声音告警;
用户管理功能:所有维护管理设备均具有一致的本地监控和远程监控功能,能够根据系统配置实施单ADS-B地面站监视或多ADS-B地面站监视功能。具备分级监视和权限控制功能,能够通过用户权限控制,实现对用户权限的分级管理,确保不同级别用户的不同监视和控制等级;
态势显示功能:能够实时接收、处理多路ADS-B地面站输出的监视信息,提供ADS-B数据显示功能,显示功能包括且不限于背景地图的编辑、目标航迹和标牌显示、测距(包括地图的测距、目标与地图的测距和目标与目标的测距)、目标过滤(通过飞行高度层,距离范围等信息对目标进行过滤);
记录重演分析功能:能够记录、存储系统运行的实时信息,包括且不限于子系统/模块、各个软/硬件模块、各节点、各网络/子网运行状态信息,工作人员的操作信息,外部接收输出数据,以及告警事件的时间、类型、恢复情况等,并对这些信息提供包括按时间、对象查询在内的多种查询手段功能;可以支持CAT021的0.26、1.5和2.1版本,及CAT023格式数据的录取、存储、回放及分析功能;
模拟信号剧本产生功能,可以通过预先设置的剧本输出如下内容控制信号:
最多1000批时间间隔可调的DF17、DF18目标;
4路交织信号;
A/C、随机干扰信号;
校验码错误的DF17、DF18信号;
DF0、DF4、DF5、DF11、DF17、DF18(CF=0和CF=1)、DF19(AF=0)、DF20、DF21的目标信号。
对测试被测设备返回的测试数据包括原始数据、CAT021、CAT023等,进行正确率检测,延迟检测。
射频信号发生器
射频信号发生器采用安捷伦/是德科技的N5172B型号设备,该信号发生器配备有窄脉冲调制模块,具备内外触发功能,能定义信号参数并将参数传输到仪器,在信号生成过程中进行闭环或交互式控制。具体配置如所示表21。
表21射频信号发生器基本配置
模块 主要功能指标 N5172B EXGX-SeriesRFVectorSignalGenerator
EXGX系列射频矢量信号源 N5172B-506 Frequencyrange,9kHzto6GHz
频率范围,9kHzto6GHz N5172B-1EA Highoutputpower高输出功率 N5172B-UNT AM,FM,phasemodulation
幅度调制、频率调制和相位调制 N5172B-UNW Narrowpulsemodulation
窄脉冲调制 1CN006A Handlekit88.1mmH(2U)–twofronthandles
上架套件2U–2只前端把手
手持式矢量网络分析仪
手持式矢量网络分析仪采用安捷伦/是德科技的N9915型号设备,设备外观如所示,组成如所示。
表22手持式矢量网络分析仪基本配置
模块 主要功能指标 N9915A GHzFieldFoxMicrowaveAnalyzer
9GHzFieldFox手持式微波分析仪 N9915A-112 QuickCal
快速校准 N9915A-210 Vectornetworkanalyzertransmission/reflection
矢量网络分析仪传输/反射 N9915A-211 Vectornetworkanalyzerfull2-portS-parameters
矢量网络分析仪全双端口S参数 N9915A-212 portmixed-modeS-parameters
单端口混合模式S参数 N9915A-233 Spectrumanalyzer
频谱分析仪
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