DANH MỤC TÀI LIỆU
Phân tích và nghiên cứu công nghệ FPGA
NGUYỄN VĂN HUẤN
KHÓA LUẬN TT NGHIP
Đề tài:
“Công nghệ FPGA
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Vật
Nguyn Văn Huấn 1
Mục lục
Trang
Phần 1 : Giới thiệu chung
Chương 1 : Gii thiệu về mã ICAO……………………………………...- 4 -
1. Hthống thông tin, dẫn đưng, giám sát và quản lý không vận ……..- 4 -
1.1 Hệ thống thông tin, dẫn đường và qun lý không vận…………….- 4 -
1.2 H thống mạng vin thông hàng không ………………………..........- 7 -
1.3 Hệ thống dịch vụ không vận ……………………………………...- 8 -
1.3.1 Dịch vụ cảnh báo và thông tin chuyến bay ……………………. .......- 9 -
1.3.2 Định dạng cấu trúc trường của gói thông tin và nội dung dữ liệu …..-10 -
2. Hthống rada giám sát không vn …………………………………....-12 -
2.1 Tổng quan về hệ thống radar ……………………………………..-12 -
2.2 Hệ thống radar giám sát cấp …………………………………..-12 -
2.3 Hệ thống giám sát phụ thuộc tự động ………………………………-13 -
2.4 Hệ thống radar tm dò thcấp …….………………………………-14 -
2.4.1 Tín hiu thăm dò chế độ mode AC …………………………….-16 -
2.4.2 Bộ phát đáp chế độ S……………………………………………..-19 -
Chương 2 : Giới thiệu về công nghệ FPGA..…………………………….........-24 -
1. FPGA là gì ? …………………………………………………………….-24 -
2. Ứng dụng của FPGA…………………………………………….....-25 -
3. Công ngh lập trình FPGA…………………………………….......-25 -
3.1 Công nghlập trình dùng RAM tĩnh (SRAM)………………………-26 -
3.2 Công nghlập trình dùng cu chì nghịch (anti-fuse)……………. …-27 -
3.3 Công nghlập trình dùng EPROM và EEPROM……………….......-28 -
Phần 2 : Mô phỏng mạch tạo mã ICAO bng công nghệ FPGA………...-30 -
1. Code chạy chương trình FPGA……………………………………….-31-
2. Kết quả……………………………………………………………………....-38 -
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Vật
Nguyn Văn Huấn 2
Mục lục hình
Hình 1.1 : Mô hình hệ thống CNS/ATM
Hình 1.2 : Mng ATN
Hình 1.3 : Cu trúc trường của gói thông tin
Hình 1.4 : Hệ thống định vị GPS
Hình 1.5 : Sơ đồ hệ thống giám sát thứ cấp
Hình 1.6 : Anten có độ mở lớn (LVA)
Hình 1.7 : Tín hiệu SSR
Hình 1.8 : định dạng tínhiệu trả lời mode-A/C
Hình 1.9 : Định dạng tín hiệu thăm dò chế độ 3/A, C, S.
Hình 1.10 : Tín hiệu tm dò chế độ S.
Hình 1.11 : Định dạng trả lời chế độ S
Hình 1.12 : Mô tmô hình lý thuyết của một FPGA
Hình 1.13 : Công nghlập trình dùng SRAM
Hình 1.14: Công nghlập trình cu chì nghịch anti-fuse PLICE của Actel
Hình 1.15 : Tranzitor dùng công nghlập trình EPROM và EEPROM
Hình 2.1 : Kit Spartan-3E FPGA Starter
Mục lục bảng
Bảng 1 : Dịch vụ thông tin cảnh báo và chuyến bay chuẩn
Bảng 2 : Các trường chuẩn của một gói thông tin
Bảng 3 : Vị trí của các xung
Bảng 4 : các chế độ, thông thường mode A, C
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Vật
Nguyn Văn Huấn 3
LỜI MỞ ĐẦU
Việc nghiên cu quản kng vận là một vấn đề rất cần thiết và cấp bách
đối với hàng không Việt Nam. Hiện tại c hệ thống giám t và qun kng
vận trong nước đã cũ tương đối lạc hậu. Việc quản không vận rất phức tạp,
chúng ta phi tuân thủ theo các yêu cầu về kỹ thuật về nội dung mà t chức
hàng không dân dụng quốc tế ICAO qui đnh.
Hệ thống giám sát không vận với kỹ thuật cao đã được ứng dụng rất phổ biến
c nước phát triển. Với việc ứng dụng hệ thống giám sát này vào hàng không
đã góp phần đáng kể vào việc giảm thiểu tai nạn hàng kng. Hiện nay, chúng ta
đang bước đầu xây dựng hệ thống giám t kỹ thuật cao này. Mc dù, hiện nay
hthống giao thông hàng không của nước ta chưa qphức tạp, mật độ chưa
cao. Nhưng việc pt triển hệ thống giám sát có kỹ thuật cao và khnăng cung
cấp thông tin độ n định, chính xác cao vẫn là một nhiệm vụ cần thiết. Có
nhiều hệ thống giám sát như hệ thống giám sát sơ cấp, hthống giám sát th
cấp, hthống giám sát phụ thuộc tự độngsong hệ thống giám t thứ cấp là
phù hợp với tình hình kinh tế, chính trị của nước ta nhất.
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Vật
Nguyn Văn Huấn 4
PHN 1 : GIỚI THIU CHUNG
Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ MÃ ICAO
1. Hệ Thống Thông Tin, Dẫn Đường, Giám Sát và Qun Lý Không Vn
1.1 Hệ thống thông tin, dẫn đưng và quảnkhông vn.
Hthống quản kng u (Air Traffic Management - ATM) thhiểu là
quản su thông của y bay di chuyển trên không. Su thông của y
bay trên các tuyến đường bay cần phi tuân theo sđiều hành của bphận kiểm
soát không lưu dưới mặt đất để đảm bảo hoạt động bay an toàn hiệu quả. Tuy
nhiên, để xác định tuyến đường bay trên không, u bay cn dựa vào mốc tín
hiệu phát lên của các thiết bdẫn đường, dẫn hướng. Việc giám sát hoạt động
bay của bộ phận kiểm soát không u kng thể thực hiện bằng mt thường mà
cần tới sự hỗ trợ của c thiết bradar. Liên lạc giữa kiểm soát viên không u
dưới đất với phi công trên trời cần nhtới các trang thiết bị thông tin đất đối
không (ví d như HF, VHF). Ngoài ra nhu cầu trao đổi thông tin giữa các bộ
phận dưới đất liên quan ti quản không u cũng cần tới sự giúp đỡ của h
tầng thông tin mặt đất.
Tuy nhiên, htầng kthuật phục vụ quản không u hiện nay đã bộc lộ
nhiều mặt hạn chế. Khi lưu lượng bay đạt tới một ngưỡng nào đó, những hạn chế
này slà rào cn khiến hệ thống sẽ không đủ an toàn hiệu quả để đáp ng các
yêu cu của quản kng lưu. o năm 1983, tổ chức hàng không n dụng
quốc tế ICAO (International Civil Aviation Organization) đã tiến hành nghiên
cứu tìm giải pháp cho vấn đề này. Đây là một quan của tổ chức liên hợp quốc,
trách nhim lập ra c nguyên tắc và k 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 sphát triển an toàn hp lệ. Sau thời gian nghiên cứu, ICAO
nhận thấy rằng chỉ khi thay thế toàn bhạ tầng tng tin, dẫn đường, giám t
(Communication, Navigation, Serveillance - CNS) hin tại bằng một hệ thng
mới cùng vi phương thức quản lý không lưu trên đó mới có khả năng khắc phục
những hn chế của hệ thống trên phương diện toàn cu. ICAO cũng đồng thời
đưa ra một hình CNS/ATM mới ứng dụng các ng nghệ vin tng hiện
đại, trong đó nổi bật là liên kết dữ liệu và vtinh.
Hiện tại ICAO đã xây dựng tiêu chuẩn cho một số ứng dụng, bao gồm các
ứng dụng đất đối kng như Quản khung cảnh (Context Management - CM),
Giám sát phụ thuộc tự động (Automatic Dependent Surveillance - ADS),
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Vật
Nguyn Văn Huấn 5
Thông tin liên kết dliệu giữa kiểm soát viên không lưu và phi công (Controller-
Pilot Datalink Communications - CPDLC), c ứng dụng mặt đất như H
thống trao đổi điện văn dịch vụ không u (Air Traffic Service Message
Handling System - AMHS), Thông tin dliệu giữa các hthống dịch vụ không
lưu (Air Traffic Service Inter-facility Data Communication - AIDC). Mi hoạt
động của ATM được diễn ra trên shạ tầng CNS. Bản chất CNS là tập hợp
các hthống thông tin, dẫn đường, giám sát. Thông tin (C-communication) có
nhim vtrao 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. Dn đường (N-Navigation) có chức năng xác định vị trí, tốc độ,
hướng dịch chuyển của tầu bay, giúp tu bay di chuyển đúng hướng. Giám sát
(S-Serveillance) cung cấp cho các bộ phận quản thông lưu dưới mặt đất vị trí,
hoạt động của các máy bay trên kng. Hình 1 mô thệ thống CNS/ATM.
Hình 1.5. Mô hình hthống CNS/ATM
Ưu điểm ln nhất ca h thống CNS/ATM so vi các h thống hàng
không cũ là kh năng kết nối giữa các hệ thống. Phần lớn các hệ thống hàng
không hin 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 ti nhau.
thông tin tài liệu
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.
Mở rộng để xem thêm
xem nhiều trong tuần
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có

LÝ THUYẾT TOÁN


×