khoa luan tot nghiep,nghien cuu,thiet ke,xay dung,bo ma,nhan biet,chu quyen quoc gia,dung cho hang khong,hang hai,nguyen van ha

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, XÂY DỰNG BỘ MÃ NHẬN BIẾT CHỦ QUYỀN QUỐC GIA DÙNG CHO HÀNG KHÔNG, HÀNG HẢI

SV: NGUYỄN VĂN HÀ - GVHD: TS.BẠCH GIA DƯƠNG

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN, DẪN ĐƯỜNG, GIÁM SÁT DỊCH VỤ VÀ QUẢN LÝ KHÔNG VẬN

1.1. Hệ thống thông tin, dẫn đường và quản lý không vận.

Hệ thống quản lý không lưu (Air Traffic Management - ATM) Có thể hiểu là quản lý sự lưu thông của máy bay di chuyển trên không. Sự lưu thông của máy bay trên các tuyến đường bay cần phải tuân theo sự điều hành của bộ phận kiểm soát không lưu dưới mặt đất để đảm bảo hoạt động bay an toàn và hiệu quả. Tuy nhiên, để xác định tuyến đường bay trên không, tàu bay cần dựa vào mốc tín hiệu phát lên của các thiết bị dẫn đường, dẫn hướng. Việc giám sát hoạt động bay của bộ phận kiểm soát không lưu không thể thực hiện bằng mắt thường mà cần tới sự hỗ trợ của các thiết bị radar. Liên lạc giữa kiểm soát viên không lưu dưới đất với phi công trên trời cần nhờ tới các trang thiết bị thông tin đất đối không (ví dụ như HF, VHF). Ngoài ra nhu cầu trao đổi thông tin giữa các bộ phận dưới đất liên quan tới quản lý không lưu cũng cần tới sự giúp đỡ của hạ tầng thông tin mặt đất.

Tuy nhiên, hạ tầng kỹ thuật phục vụ quản lý không lưu hiện nay đã bộc lộ nhiều mặt hạn chế. Khi lưu lượng bay đạt tới một ngưỡng nào đó, những hạn chế này sẽ là rào cản khiến hệ thống sẽ không đủ an toàn và hiệu quả để đáp ứng các yêu cầu của quản lý không lưu. Vào năm 1983, tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO (International Civil Aviation Organization) Đã tiến hành nghiên cứu tìm giải pháp cho vấn đề này. Đây là một cơ quan của tổ chức liên hợp quốc, có trách nhiệm lập ra các nguyên tắc và kỹ thuật của dẫn đường hàng không quốc tế, tạo điều kiện đối với các kế hoạch và phát triển của nền không vận quốc tế để đảm bảo sự phát triển an toàn và hợp lệ. Sau thời gian nghiên cứu, ICAO nhận thấy rằng chỉ khi thay thế toàn bộ hạ tầng thông tin, dẫn đường, giám sát (Communication, Navigation, Serveillance - CNS) Hiện tại bằng một hệ thống mới cùng với phương thức quản lý không lưu trên đó mới có khả năng khắc phục những hạn chế của hệ thống trên phương diện toàn cầu. ICAO cũng đồng thời đưa ra một mô hình CNS/ATM mới ứng dụng các công nghệ viễn thông hiện đại, trong đó nổi bật là liên kết dữ liệu và vệ tinh. Năm 1991, đề xuất này chính thức được phê chuẩn.

Hiện tại ICAO đã xây dựng tiêu chuẩn cho một số ứng dụng, bao gồm các ứng dụng đất đối không như Quản lý khung cảnh (Context Management - CM), Giám sát phụ thuộc tự động (Automatic Dependent Surveillance - ADS), Thông tin liên kết dữ liệu giữa kiểm soát viên không lưu và phi công (Controller-Pilot Datalink Communications - CPDLC), và các ứng dụng mặt đất như Hệ thống trao đổi điện văn dịch vụ không lưu (Air Traffic Service Message Handling System - AMHS), Thông tin dữ liệu giữa các hệ thống dịch vụ không lưu (Air Traffic Service Inter-facility Data Communication - AIDC).

Mọi hoạt động của ATM được diễn ra trên cơ sở hạ tầng CNS. Bản chất CNS là tập hợp các hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát. Thông tin (CƯcommunication) Có nhiệm vụ trao đổi, phân bố thông tin giữa các bộ phận mặt đất, tầu bay, kết nối các thành phần trong hệ thống với nhau và tới những nhà cung cấp, người dùng liên quan khác. Dẫn đường (N-Navigation) Có chức năng xác định vị trí, tốc độ, hướng dịch chuyển của tầu bay, giúp tầu bay di chuyển đúng hướng. Giám sát (S-Serveillance) Cung cấp cho các bộ phận quản lý thông lưu dưới mặt đất vị trí, hoạt động của các máy bay trên không. Hình 1 mô tả hệ thống CNS/ATM.

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống CNS/ATM so với các hệ thống hàng không cũ là khả năng kết nối giữa các hệ thống. Phần lớn các hệ thống hàng không hiện đang hoạt động là những hệ thống rời rạc. Thông tin, dẫn đường, giám sát là các hệ thống hoạt động độc lập, không liên quan tới nhau. Xét riêng hệ thống thông tin, thông tin đất đối không và thông tin mặt đất cũng là hai mảng khác độc lập, dựa trên các mạng và các thông tin độc lập. Chính vì không có sự kết nối giữa các hệ thống nên cơ sở hạ tầng các trang thiết bị rất lớn và cồng kềnh, nhưng khả năng lại hạn chế bởi không có sự hỗ trợ lẫn nhau, việc nâng cấp cũng khó khăn và tốn kém. Hệ thống CNS/ATM yêu cầu các thành phần hệ thống phải tuân thủ theo một tiêu chuẩn chung thống nhất. Trên cơ sở đó tất cả các hệ thống đều có khả năng kết nối với nhau, mở rộng tầm hoạt động của hệ thống trên diện rộng toàn cầu. Bên cạnh đó, sự tương tác giữa các hệ thống cho phép phát triển khả năng tự động hoá ở nhiều mức, nâng cao hiệu quả quản lý không lưu và giảm tải lượng công việc của người sử dụng, đáp ứng được yêu cầu khi lưu lượng bay tăng cao.

Trong nước hiện tại hệ thống giám sát đã trở nên lạc hậu, cũ kĩ. Việc xây dựng hệ thống CNS/ATN là rất cần thiết. Quá trình xây dựng hệ thống này mới thực hiện được những bước đầu cơ bản.

Tình trạng phát triển hệ thống CNS/ATM ở trong nước. Hiện tại, mạng ATN chưa được triển khai tại Việt Nam, vì vậy hệ thống ADS/CPDLC của ATMS sẽ được thực hiện qua liên kết dữ liệu do ARINC cung cấp. Hệ thống đang trong quá trình thử nghiệm. Trong thời gian tới, Việt Nam sẽ tiếp tục đầu tư, cài đặt thêm các trạm liên kết dữ liệu VHF tại các tỉnh Hà Nội, Đà Nẵng, Quy Nhơn, TP. Hồ Chí Minh, và Cà Mau; Thiết lập kết nối AIDC giữa ATMS với các trung tâm kế cận và kiểm soát không lưu Nội Bài; Thiết lập kết nối ATN tới các nước Lào, Singapore, Hồng Kông, và Thái Lan theo khuyến cáo của ICAO; Triển khai hệ thống AMHS.

Đối với hàng không quân sự: Hệ thống CNS/ATM của ngành hàng không quân sự hầu hết vẫn sử dụng các thiết bị của Liên xô cũ, những thiết bị này đã quá lạc hậu và không thể giao tiếp được với các máy bay dân sự loại mới của Boeing và Airbus. Việc kiểm soát không lưu và kiểm soát tầu bè trên biển không có hệ thống nhận dạng chung. Trong điều kiện chiến tranh xảy ra, việc liên lạc giữa máy bay quân sự của ta với các đài ra đa phải sử dụng một kiểu mã hóa riêng để đảm bảo tính bí mật của thông tin liên lạc. Phân biệt được máy bay của ta và của địch.

1.2. Hệ thống mạng viễn thông hàng không:

 Hệ thống mạng viễn thông hàng không ATN là mạng chuyên dụng trong ngành hàng không, kết nối tất cả các bộ phận liên quan tới quản lý không lưu dưới mặt đất và tàu bay hoạt động trên trời. Phần thông tin mặt đất của ATN có thể là các mạng X25, ISDN, Frame Relay.. . Phần thông tin đất đối không có thể là các trạm thu phát sóng HF, VHF, vệ tinh.. . Ứng dụng thông tin vệ tinh trong ATN giúp ATN đảm bảo tính bao phủ toàn cầu. Hiện nay, Inmarsat là mạng vệ tinh địa tĩnh được dùng trong thông tin hàng không, và tiến tới sẽ là một phần hạ tầng của ATN.

Hình 1.2: Mạng ATN Mạng ATN được tổ chức theo mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI và sử dụng giao thức CLNP (connectionless network protocol). Mạng ATN có khả năng chuyển hệ thống AFTN đã tồn tại vào hệ thống ATN, cung cấp các đơn vị dịch vụ không vận cũng như các chỉ thị điều khiển máy bay trong không trung. Với những băng tần thấp, mạng ATN phải sử dụng kỹ thuật nén dữ liệu. Với mạng ATN chuẩn có nhiều kiểu nén. Việc nén trên một đơn vị dữ liệu được truyền đòi hỏi phải điều hoà và xác định khi máy bay tham ra vào phạm vi của mạng.

Mạng ATN cung cấp cơ sở cho việc dẫn đường thuận lợi dựa trên nhữ thủ tục, cung cấp việc truyền thông dữ liệu mang thông tin về người tổ chức cũng như người sử dụng. Mạng ATN bao gồm 4 thành phần chính, thứ nhất là khả năng truyền dữ liệu tới một máy bay mà không cần thiết bị truyền nhận biết vị trí của máy bay. Thành phần thứ hai là khả năng thực hiện đồng thời các đa liên kết đất/không đã được thiết lập trên máy bay. Thứ ba là khả năng tính toán với băng thông liên kết dữ liệu đất/không thấp sẵn sàng sử dụng bây giờ và trong tương lai. Liên kết đất/không băng tần thấp đòi hỏi dữ liệu phải được nén. Thứ tư là sự chuẩn hoá các dịch vụ được yêu cầu bởi ứng dụng ATS.

-----------------------------------------

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN, DẪN ĐƯỜNG, GIÁM SÁT DỊCH VỤ VÀ QUẢN LÝ KHÔNG VẬN

1.1. Hệ thống thông tin, dẫn đường và quản lý không vận

1.2. Hệ thống mạng viễn thông hàng không

1.3. Hệ thống dịch vụ không vận

1.3.1. Dịch vụ cảnh báo và thông tin chuyến bay

1.3.2. Định dạng cấu trúc trường của gói thông tin và nội dung dữ liệu

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG RADAR GIÁM SÁT KHÔNG VẬN

2.1. Tổng quan về hệ thống radar

2.2. Hệ thống radar giám sát sơ cấp (Primary Surveillance Radar – PSR)

2.3. Hệ thống giám sát phụ thuộc tự động (ADS-B)

2.4. Hệ thống radar thăm dò thứ cấp (Secondary Surveillance Radar – SSR)

2.4.1. Tín hiệu thăm dò chế độ mode-A/ C

2.4.2. Bộ phát đáp chế độ S

2.4.3. Định dạng của dữ liệu thăm dò và trả lời ở chế độ S

2.4.4. Mã kiểm tra lỗi

2.4.5. Các giao thức thăm dò – trả lời chung

2.4.6. Phân tích một số định dạng đường lên và đường xuống tương ứng trong chế độ mode-S

2.4.6.1. Định dạng luồng lên 11, Thăm dò trong chế độ mode-S all-call

2.4.6.2. Định dạng luồng xuống 11, trả lời all-call

2.4.6.3. Định dạng luồng lên 4, giám sát, yêu cầu độ cao

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM

3.1. Giới thiệu về vi điều khiển pic 16f877A

3.2. Kết quả thực nghiệm

3.2.1. Phần mô phỏng bằng proteus

3.2.2. Phần kết quả thực nghiệm

PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

-----------------------------------------

Keyword: download,khoa luan tot nghiep,nghien cuu,thiet ke,xay dung,bo ma,nhan biet,chu quyen quoc gia,dung cho hang khong,hang hai,nguyen van ha

Linkdownload: KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, XÂY DỰNG BỘ MÃ NHẬN BIẾT CHỦ QUYỀN QUỐC GIA DÙNG CHO HÀNG KHÔNG, HÀNG HẢI