CN114137943A - Ads-b防撞算法测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ADS‑B防撞算法测试系统及方法，系统的控制模块用于向飞行仪表仿真模块和目标机模拟装置发送场景启动指令；目标机模拟装置用于根据场景启动指令运行预存的目标机场景产生目标机信息并向ADS‑B防撞设备；飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，并发送给待测ADS‑B防撞设备接收并显示防撞告警信息和目标机信息；待测ADS‑B防撞设备接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS‑B防撞算法产生告警信息，并将告警信息和目标机信息发送给飞行仪表仿真模块。本发明实现了预存场景的自动化调用测试、告警信息和目标机信息的可视化，成本低，实现方便。
Description
技术领域
本发明涉及航空飞行技术领域，具体涉及一种ADS-B防撞算法测试方法及系统。
背景技术
ADS-B防撞设备采用被动方式接收空域中装有ADS-B OUT设备的飞行器(目标机)广播的ADS-B报文，通过CPR全球解码和本地解码(具体算法参考DO260B标准)解析出目标机的位置信息，与装备有ADS-B防撞设备的本机的位置信息做对比，计算出目标机相对于本机的运动趋势。ADS-B防撞设备的核心防撞算法与机载防撞系统TCAS II(空中交通告警和防撞系统II)的完全一致，对于目标机的ADS-B航迹信息进行目标机跟踪、本机跟踪、威胁探测、交通告警、决断告警等流程处理以后形成语音和画面告警，提醒飞行员采取规避措施与其它飞机保持适当的安全间距，达到防碰撞的目的。
ADS-B防撞设备的工作频率为1090Mhz，通过全向天线对飞机前、后、左、右4个区域的其他目标机广播的ADS-B信号进行侦听，接收附近装有ADS-B OUT设备的目标机广播的ADS-B报文。ADS-B防撞设备根据收到的ADS-B OUT报文，获得目标机的高度、相对距离、方位等信息，与本机位置进行对比，计算目标机相对于本机的高度变化率、相对距离变化率，结合本机的位置和运动信息，评估出目标机的威胁级别，根据DO185B的标准，分为OT：其它飞机，PT：接近飞机，TA：交通告警，RA：决断告警，其中RA威胁等级最高，不同威胁等级的目标机以相应的图形方式进行显示。
当ADS-B目标机的威胁级别为OT和PT时，ADS-B防撞设备仅上报ADS-B目标机信息；当ADS-B目标机威胁级别为TA及以上时，ADS-B防撞设备上报目标机信息的同时伴有告警语音，提示有潜在碰撞威胁的飞机接近或者提示飞行员采取垂直方向的机动避让以达到安全间隔。
如果ADS-B防撞设备检测到目标机的ADS-B报文中的高度无效，则只提供交通咨询。如果目标机没有装备ADS-B OUT设备，ADS-B防撞设备无法获得这类飞机的位置信息，也就无法产生相应的告警建议。
因此，ADS-B防撞算法对于目标机的监测和告警，提高飞行安全非常重要。但目前没有相关的设备产品对ADS-B防撞算法进行测试，特别是没有对ADS-B防撞算法的标准符合性进行测试的产品和方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ADS-B防撞算法测试系统，解决现有技术中没有相关的设备产品对ADS-B防撞算法的进行测试的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
ADS-B防撞算法测试系统包括目标机模拟装置和飞行场景模拟装置，其中，目标机模拟装置能够预存包括目标机信息的目标机场景；飞行场景模拟装置能够预存包括本机信息的本机场景，包括飞行仪表仿真模块和控制模块。
控制模块用于向飞行仪表仿真模块和目标机模拟装置发送场景启动指令；
目标机模拟装置用于接收场景启动指令，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，并将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备，接收并显示待测ADS-B防撞设备发送的防撞告警信息和目标机信息；
待测ADS-B防撞设备接入ADS-B防撞算法测试系统进行算法测试时，接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息，并将告警信息和目标机信息发送给飞行仪表仿真模块。
本方案中，ADS-B防撞算法测试系统能够实现预存场景的自动化调用测试，实现了告警信息和目标机信息的可视化，便于测试人员观察告警结果，成本低，实现方便，填补了目前ADS-B防撞算法测试的空白。
作为本发明的进一步改进，在部分实施例中，飞行仪表仿真模块能够预存包括本机信息的本机场景和本机场景对应的告警参考信息，在运行预存的本机场景时还输出对应的告警参考信息，并且在接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息时，将告警信息与飞行仪表仿真模块输出的告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。本方案中，ADS-B防撞算法测试系统能够有效的实现ADS-B防撞算法标准符合性自动化验证，填补了目前ADS-B防撞算法标准符合性测试的空白。系统能够提供直观的显示告警画面，应用广泛，不仅可以对ADS-B防撞算法的标准符合性进行测试，在科研调试和车间生产过程中也能够帮助测试人员对目标机的航迹信息和防撞告警结果进行准确判断，同时，由于该系统可以实时显示目标机的位置信息，对于ADS-B防撞设备在使用过程中容易出现的航迹不稳定、方位飘逸等问题也可以提前暴露，方便科研人员提前解决。
作为本发明的进一步改进，在部分实施例中，目标机模拟装置包括：
目标机场景存储模块，用于存储包括目标机信息的目标机场景；
指令接收模块，用于接收场景启动指令，并发送给从目标机场景运行模块；
所述目标机场景运行模块，用于根据场景启动指令运行预存的目标机场景，模拟目标机，产生目标机信息；
所述目标机信息发送模块，用于将场景运行模块产生的目标机信息发送给待测ADS-B防撞设备；
场景设置模块，所述场景设置模块用于通过至少一个人机交互模块接收外界指令，根据外界指令设置目标机场景并保存至目标机场景存储模块。
本方案中，目标机场景存储模块存储的场景可以为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中目标机的位置信息进行编辑并且保存的测试用例(测试用例从DO185B提供的330个标准测试场景中选取)，也可以为测试人员通过场景设置模块手动设置的场景；因此，本方案的目标机场景既可以实现自动化测试，也可以根据实际飞行场景进行手动编辑。
进一步，控制模块采用UDP协议向目标机模拟装置发送场景启动指令，飞行仪表仿真模块采用429协议将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备，待测ADS-B防撞设备通过射频信号接收目标机模拟装置发送的目标机信息。
作为本发明的又一改进，在部分实施例中，上述飞行仪表仿真模块包括：
本机场景存储模块，用于存储包含有本机信息的本机场景，该场景信息包括本机位置和速度；
控制及导航数据下发模块，用于在收到场景启动指令后，调用存储的本机场景信息，将对应的本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；
目标显示模块，用于接收待测ADS-B防撞设备发送的目标机信息，并实时更新显示目标机的信息；
防撞告警模块，用于接收待测ADS-B防撞设备发送的告警信息，并在收到告警信息后实时显示告警信息；
本机场景编辑模块，用于设置本机的场景信息并进行保存；
本机场景存储模块中存储的本机场景可以为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中目标机的位置信息进行编辑并且保存的测试用例，也可以为测试人员通过本机场景编辑模块手动设置的场景；因此，本方案的本机场景也实现了既可以实现自动化测试，也可以手动编辑的功能。
进一步，在部分实施例中，飞行仪表仿真模块还包括验证模块；本机场景存储模块还用于存储与本机场景对应的告警参考信息；控制及导航数据下发模块在运行预存的本机场景时还输出对应的告警参考信息给验证模块；验证模块用于将防撞告警模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。进一步，在部分实施例中，所述目标显示模块将不同告警级别的目标采用不同的颜色和/或图样显示，所述防撞告警模块显示告警信息时，对采用不同的显示方式对告警信息进行区分。本方案中，系统能够提供直观的显示告警画面，不仅可以对ADS-B防撞算法的标准符合性进行测试，在科研调试和车间生产过程中也能够帮助测试人员对目标机的航迹信息和防撞告警结果进行准确判断，同时，由于该系统可以实时显示目标机的位置信息，对于ADS-B防撞设备在使用过程中容易出现的航迹不稳定、方位飘逸等问题也可以提前暴露，方便科研人员提前解决。
本实施例的再一目的在于提供一种ADS-B防撞算法测试方法，该方法采用上述系统进行验证，包括以下步骤：
S1、飞行场景模拟装置的控制模块向目标机模拟装置和飞行仪表仿真模块发送场景启动指令；
S2、目标机模拟装置接收到场景启动指令后，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机，产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
S3、飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；
S4、待测ADS-B防撞设备接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息发送给飞行仪表仿真模块，并将目标机信息发送给飞行仪表仿真模块；
S5、飞行仪表仿真模块接收并显示告警信息和目标机信息，根据接收到的目标机信息生成目标机的运动轨迹并显示；
其中步骤S2和S3不分先后顺序。
进一步地，在部分实施例中，所述飞行仪表仿真模块运行预存的本机场景时还输出告警参考信息；所述方法还包括步骤S6：验证模块将飞行仪表仿真模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与飞行仪表仿真模块输出的告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合，输出验证结果。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明能够实现预存场景的自动化调用测试，实现了告警信息和目标机信息的可视化，便于测试人员观察告警结果，成本低，实现方便，能够有效的实现ADS-B防撞算法测试以及标准符合性自动化验证，填补了目前ADS-B防撞算法测试以及标准符合性测试的空白。
2、本发明能够提供直观的显示告警画面，不仅可以对ADS-B防撞算法的标准符合性进行测试，在科研调试和车间生产过程中也能够帮助测试人员对目标机的航迹信息和防撞告警结果进行准确判断，同时，由于该系统可以实时显示目标机的位置信息，对于ADS-B防撞设备在使用过程中容易出现的航迹不稳定、方位飘逸等问题也可以提前暴露，方便科研人员提前解决。
3、本发明目标机场景和本机场景均可以为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中目标机的位置信息进行编辑并且保存的测试用例，也可以为测试人员通过手动设置的场景，因此，可以实现场景的自动化测试，也可以根据实际场景进行手动编辑，操作方便，适应性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为实施例1中的ADS-B防撞算法测试系统的结构框图；
图2为实施例1中的ADS-B防撞算法测试系统采用具体设备时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
【实施例1】
如图1所示，本实施例提供一种ADS-B防撞算法测试系统，该包括目标机模拟装置和飞行场景模拟装置，其中目标机模拟装置能够预存包括目标机信息的目标机场景；飞行场景模拟装置，能够预存包含本机信息的本机场景。
飞行场景模拟装置包括飞行仪表仿真模块和控制模块；
控制模块用于向飞行仪表仿真模块和目标机模拟装置发送场景启动指令；
目标机模拟装置用于接收场景启动指令，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，输出告警参考信息，获得本机位置信息，并将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备，接收并显示待测ADS-B防撞设备发送的防撞告警信息和目标机信息，并将告警信息与告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。所述告警参考信息也是预先存储的，其与本机场景对应。
待测ADS-B防撞设备接入ADS-B防撞算法测试系统进行算法测试时，接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息，并将告警信息和目标机信息发送给飞行仪表仿真模块。
具体地，标机模拟装置包括目标机场景存储模块、指令接收模块、目标机场景运行模块、目标机信息发送模块和场景设置模块，其中：
目标机场景存储模块用于存储包括目标机信息的目标机场景，所述目标机场景包括ADS-B目标机的经纬度、高度、航向、地速等目标机信息；
指令接收模块用于接收场景启动指令，并发送给从目标机场景运行模块；
目标机场景运行模块用于根据场景启动指令运行预存的目标机场景，模拟目标机，产生目标机信息；
目标机信息发送模块用于将场景运行模块产生的目标机信息发送给待测ADS-B防撞设备；
场景设置模块用于通过至少一个人机交互模块接收外界指令，根据外界指令设置目标机场景并保存至目标机场景存储模块。
飞行仪表仿真模块包括本机场景编辑模块、本机场景存储模块、控制及导航数据下发模块、目标显示模块、验证模块和防撞告警模块，其中：
本机场景编辑模块，用于设置本机的场景信息并进行保存，所述场景信息包括本机位置和速度，进一步具体包括本机的经纬度、高度、航向、地速等信息；本机场景编辑模块根据DO185B包含的测试套件TSIM中本机的位置信息进行场景编辑或根据通过飞行场景模拟装置的人机交互接口接收到的外部指令进行场景编辑；
本机场景存储模块用于存储包含有本机信息的本机场景和本机场景对应的告警参考信息；
控制及导航数据下发模块用于在收到场景启动指令后，调用存储的本机场景信息并输出对应的告警参考信息，将对应的本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；
目标显示模块用于接收待测ADS-B防撞设备发送的目标机信息，并实时更新显示目标机的信息；目标显示模块将不同告警级别的目标采用不同的颜色和/或图样显示；本实施例中，OT目标显示为青色空心菱形，PT目标显示为青色实心菱形，TA目标显示为黄色实心圆形，RA目标显示为红色实心圆形；
防撞告警模块用于接收待测ADS-B防撞设备发送的告警信息，并在收到告警信息后实时显示告警信息；防撞告警模块显示告警信息时，对采用不同的显示方式对告警信息进行区分，本实施例中告警信息采用红绿条带进行显示。在其他实施例中，同告警级别的目标也可以采用其他的颜色和/或图样进行显示进行区分，告警信息也可以采用其他的方式进行显示和区分。
验证模块用于将防撞告警模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与控制及导航数据下发模块输出的告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。
本实施例中，控制模块采用UDP协议向目标机模拟装置发送场景启动指令，飞行仪表仿真模块采用429协议将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；待测ADS-B防撞设备通过射频信号接收目标机模拟装置发送的目标机信息。
本实施例中，目标机模拟装置采用货架产品ATC-5000NG，飞行场景模拟装置采用飞行场景模拟计算机，该行场景模拟计算机采用在普通PC机上定制开发飞行仪表仿真界面软件和5000NG控制软件实现。这样，在测试时，系统包括飞行场景模拟计算机、ADS-B防撞设备(被测设备)、ATC-5000NG，具体结构如图2所示，下面对系统的各结构和相互配合关系进行详细说明。
飞行场景模拟计算机上安装有定制开发的5000NG控制软件(控制模块)和飞行仪表仿真界面软件(飞行仪表仿真模块)。
ATC-5000NG具备手动设置场景(包括ADS-B目标机的经纬度、高度、航向、地速等信息)并保存至本地的功能，ATC-5000NG的使用说明书提供了可编程接口,PC机可以通过UDP接口发送控制命令远程控制ATC-5000NG运行其内部预存的场景用于模拟ADS-B目标机，ATC-5000NG设备内部预存的场景为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中目标机的位置信息进行编辑并且保存。因此需要定制开发一个5000NG控制软件，远程通过UDP协议控制ATC-5000NG运行期内部预存的场景。同时为了保证本机和目标机的位置同时移动，5000NG控制软件也需要通过UDP协议将场景启动指令同步发送给飞行仪表仿真界面软件以同时运行预存的本机场景(包括本机的经纬度、高度、航向、地速等信息)，本机场景为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中本机的位置信息进行编辑并且保存。
定制开发的飞行仪表仿真界面软件具备本机场景编辑功能、控制及导航数据下发功能、目标显示功能、防撞告警功能。本机场景编辑功能能够手动设置本机的经纬度、高度、航向、地速等信息并且进行保存。控制及导航数据下发功能在飞行仪表仿真界面软件收到来自5000NG控制软件通过UDP发送过来的场景运行命令以后，调用存储在PC机内部的对应本机场景信息(包括本机经纬度、高度、速度、航向等信息，根据DO185B包含的测试套件TSIM中本机的位置信息进行编辑)以429数据的格式将导航、高度等信息发送给ADS-B防撞设备。目标显示功能在收到来自ADS-B防撞设备的发送的目标机信息以后(主要包括根据ARINC735B标准要求的label号为130、131、132等包含目标机的距离、高度、方位等信息的429数据)能够实时更新显示目标机的信息，其中OT目标显示为青色空心菱形，PT目标显示为青色实心菱形，TA目标显示为黄色实心圆形，RA目标显示为红色实心圆形。防撞告警功能在收到来自ADS-B防撞设备发送的告警信息以后(主要为根据ARINC735B标准要求的label号为270的429数据)在界面上实时显示红绿条带的告警信息。
这样，本实施例利用ATC-5000NG等货架产品以及常用的UDP协议和429协议即可以完成ADS-B防撞算法标准符合性自动化验证功能，成本低，实现方便，填补了现有技术ADS-B防撞算法标准符合性测试的空白。
具体的测试过程如下：ADS-B防撞设备通过429协议接收来自飞行仪表仿真界面软件下发的本机位置信息，通过射频信号接收来自ATC-5000NG模拟的目标机信息。ADS-B防撞设备将本机信息与目标机信息进行对比以后，通过装载的基于DO185B的ADS-B防撞算法，即可产生防撞告警建议，通过429数据发送至飞行仪表仿真界面软件。飞行仪表仿真界面软件即可以实现显示出目标机的运动轨迹以及防撞告警信息。验证模块用于将来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与控制及导航数据下发模块输出的告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。该系统完成了ADS-B防撞算法标准符合性自动化验证工作。
本实施例中，本机场景存储模块中存储的本机场景和目标机场景存储模块中存储的目标机信息的目标机场景均可以为测试人员根据DO185B包含的测试套件TSIM中目标机的位置信息进行编辑并且保存的测试用例，也可以为测试人员通过本机场景编辑模块手动设置的场景。因此，本方案的本机场景也实现了既可以实现自动化测试，也可以手动编辑的功能。需要注意的是，进行测试时，调用的本机场景和目标机场景为配对的场景，例如，DO185B中提供了330个测试用例，每一个测试用例对目标机和本机信息都进行了规定。目标机模拟装置根据目标机场景设置目标机信息；飞行仪表仿真模块根据本机场景设置本机信息，控制模块则下发命令给目标机模拟装置和飞行仪表仿真模块运行哪一个场景，比如同时运行比如同时运行DO185B中的2-51场景。而每个场景也对应有一个告警参考信息，该告警参考信息为依据标准产生的结果，可用于后期的标准符合性验证，即验证装载了防撞算法的ADS-B防撞设备返回的告警信息是否与告警参考信息一致，如果一致则证明防撞算法符合标准，否则就存在偏差，不符合标准。本实施例设计了一套ADS-B防撞算法标准符合性自动化测试系统，实现基于DO185B的ADS-B防撞算法标准符合性的自动化验证，能够实现对DO185B中规定的测试用例的自动化测试，也能够手动设置目标机和本机的相对位置，观察告警结果。该系统在工程上容易实施，利用货架产品ATC-5000NG，以及在PC机上定制开发飞行仪表仿真界面软件和5000NG控制软件即可实现，能够有效的实现ADS-B防撞算法标准符合性自动化验证。其具有如下优点：
(1)防撞告警场景既可以实现自动化测试，也可以根据实际飞行场景进行手动编辑；
(2)防撞告警建议、目标机航迹信息均实现了可视化，系统能够提供直观地显示告警画面，不仅可以对ADS-B防撞算法的标准符合性进行测试，在科研调试和车间生产过程中也能够帮助测试人员对目标机的航迹信息和防撞告警结果进行准确判断；
(3)由于该测试系统可以实时显示目标机的位置信息，对于ADS-B防撞设备在使用过程中容易出现的航迹不稳定、方位飘逸等问题也可以提前暴露，方便科研人员提前解决；
(4)利用ATC-5000NG等货架产品以及常用的UDP协议和429协议即可以完成ADS-B防撞算法标准符合性自动化验证功能，成本低，实现方便。
【实施例2】
本实施例提供一种采用实施例1中的系统进行验证的ADS-B防撞算法测试方法，包括以下步骤：
S1、飞行场景模拟装置的控制模块向目标机模拟装置和飞行仪表仿真模块发送场景启动指令；
S2、目标机模拟装置接收到场景启动指令后，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机，产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
S3、飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；本步骤中，飞行仪表仿真模块还根据本机场景中的本机位置信息和目标机位置信息输出告警参考信息；
S4、待测ADS-B防撞设备接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息发送给飞行仪表仿真模块，并将目标机信息发送给飞行仪表仿真模块；
S5、飞行仪表仿真模块接收并显示告警信息和目标机信息，根据接收到的目标机信息生成目标机的运动轨迹并显示；
S6、验证模块将飞行仪表仿真模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与飞行仪表仿真模块输出的告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合，输出验证结果。
其中步骤S2和S3不分先后顺序。
以上实施例中，DO260B是指RTCA DO－260B广播式自动相关监视(ADS-B)和广播式交通信息服务(TIS-B)的最低运行性能标准，DO185B是指RTCA DO－185B空中交通预警与防撞最低性能标准。
下面给出一个详细的ADS-B防撞算法测试方法的例子，该例子用于ADS-B防撞算法标准符合性的自动化验证。
验证场景的选择：基于DO185B提供的330个防撞用例算法，来设置飞行仪表仿真模块中的本机位置信息以及目标机模拟装置中的目标机信息。
验证步骤：例如DO185B的TSIM测试套件中的第2-51防撞测试场景中，本机空速为200kt，初始大气高度为11000ft，升降速度为-1500ft/min，目标机的位置信息为空速200kt，初始高度9700ft。则根据2-51防撞测试场景的规定，直接在飞行仪表仿真模块中设置本机的本机空速为200kt，初始大气高度为11000ft，升降速度为-1500ft/min，经纬度为任意位置即可。同时在目标机模拟装置中，设置本机的经纬度信息以及目标机的空速200kt，初始高度9700ft，初始距离为4.4444nm，方位为0度，升降速度为-1500ft/min，目标机模拟装置会根据设置的本机的经纬度信息以及目标机相对于本机的距离方位信息自动生成目标机的绝对位置信息(主要包括经纬度以及高度信息)，并通过ADS-B OUT广播的方式对外周期广播自己的位置信息。目标机和本机信息设置完毕以后，在控制模块点击场景运行按钮即可开始2-51防撞场景的自动测试，随着目标机与本机的相对运动，在飞行场景模拟装置中会实时显示目标机与本机的运动态势以及TA、RA告警结果，将TA、RA告警结果与DO185B的标准测试套件TSIM输出的结果进行对比，即可验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，包括：
目标机模拟装置，能够预存包括目标机信息的目标机场景；
飞行场景模拟装置，能够预存包括本机信息的本机场景，包括飞行仪表仿真模块和控制模块；
所述控制模块用于向飞行仪表仿真模块和目标机模拟装置发送场景启动指令；
所述目标机模拟装置用于接收场景启动指令，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
所述飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，并将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备，接收并显示待测ADS-B防撞设备发送的防撞告警信息和目标机信息；
待测ADS-B防撞设备接入ADS-B防撞算法测试系统进行算法测试时，接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息，并将告警信息和目标机信息发送给飞行仪表仿真模块。
2.根据权利要求1所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述目标机模拟装置包括：
目标机场景存储模块，用于存储包括目标机信息的目标机场景；
指令接收模块，用于接收场景启动指令，并发送给从目标机场景运行模块；
所述目标机场景运行模块，用于根据场景启动指令运行预存的目标机场景，模拟目标机，产生目标机信息；
所述目标机信息发送模块，用于将场景运行模块产生的目标机信息发送给待测ADS-B防撞设备。
3.根据权利要求2所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述目标机模拟装置还包括场景设置模块，所述场景设置模块用于通过至少一个人机交互模块接收外界指令，根据外界指令设置目标机场景并保存至目标机场景存储模块。
4.根据权利要求1至3任一所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述飞行仪表仿真模块包括：
控制及导航数据下发模块，用于在收到场景启动指令后，调用存储的本机场景信息，将对应的本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；
目标显示模块，用于接收待测ADS-B防撞设备发送的目标机信息，并实时更新显示目标机的信息；
防撞告警模块，用于接收待测ADS-B防撞设备发送的告警信息，并在收到告警信息后实时显示告警信息；
本机场景存储模块，用于存储包含有本机信息的本机场景，所述场景信息包括本机位置和速度。
5.根据权利要求4所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述飞行仪表仿真模块还包括验证模块；
所述本机场景存储模块还用于存储与本机场景对应的告警参考信息；
所述控制及导航数据下发模块在运行预存的本机场景时还输出对应的告警参考信息给验证模块；
所述验证模块用于将防撞告警模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准并输出验证结果，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合。
6.根据权利要求4所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述飞行仪表仿真模块还包括：
本机场景编辑模块，用于设置本机的场景信息并进行保存。
7.根据权利要求6所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述本机场景编辑模块根据DO185B包含的测试套件TSIM中本机的位置信息进行场景编辑或根据通过飞行场景模拟装置的人机交互接口接收到的外部指令进行场景编辑。
8.根据权利要求4所述的ADS-B防撞算法测试系统，其特征在于，所述目标显示模块将不同告警级别的目标采用不同的颜色和/或图样显示；所述防撞告警模块显示告警信息时，对采用不同的显示方式对告警信息进行区分。
9.ADS-B防撞算法测试方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的系统进行测试，包括以下步骤：
S1、飞行场景模拟装置的控制模块向目标机模拟装置和飞行仪表仿真模块发送场景启动指令；
S2、目标机模拟装置接收到场景启动指令后，根据场景启动指令运行预存的目标机场景模拟目标机，产生目标机信息，并向ADS-B防撞设备发送目标机信息；
S3、飞行仪表仿真模块根据接收到的场景启动指令运行预存的本机场景，获得本机位置信息，将本机位置信息发送给待测ADS-B防撞设备；
S4、待测ADS-B防撞设备接收本机位置信息和目标机信息，运行待测ADS-B防撞算法对本机位置信息和目标机信息进行处理，产生告警信息发送给飞行仪表仿真模块，并将目标机信息发送给飞行仪表仿真模块；
S5、飞行仪表仿真模块接收并显示告警信息和目标机信息；
其中步骤S2和S3不分先后顺序。
10.根据权利要求9所述的ADS-B防撞算法测试方法，其特征在于，所述飞行仪表仿真模块运行预存的本机场景时还输出告警参考信息；
所述方法还包括以下步骤：
S6、所述飞行仪表仿真模块接收到的来自待测ADS-B防撞设备的告警信息与告警参考信息进行对比，验证ADS-B防撞设备的防撞算法是否符合DO185B标准，如果告警信息与告警参考信息一致，则ADS-B防撞设备的防撞算法符合DO185B标准，否则不符合，输出验证结果。
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