臺灣博碩士論文加值系統

本論文利用GSM/GPRS無線通信系統及全球衛星定位系統(GPS)來建置一套超輕航空器的監視與通訊網路。本文所討論的系統可分為兩部分：一部份為，以及透過GSM讓飛行員與地面監控中心通訊的管道；另一部分則是配合超輕航器飛行場周圍環境及法規等限制來規劃出完整且安全性高的飛行空域。飛行監控中心只要透過電子地圖的顯示，可以完整達到超輕航空器之通訊與監視目的。本文所建立的系統架構，可配合不同使用目的適當調整軟、硬體功能，因此具備多元化使用目的。文中敘述本系統設計概念及測試驗證。

This thesis proposes a surveillance and communication system for ultra-light aircraft using GSM/GPRS mobile communication. There are two major functions of the proposed system, first the ultra-lights are under monitor in a GPRS surveillance structure, second, the pilots can communicated with the ground control through GSM voice communication. In addition to surveillance and communication, an airspace monitor to create a restriction area for those ultra-lights. The proposed system is implemented and test in software and hardware under adjustable parameters for further applications. The proposed system concept is demonstrated and validated.

目錄…………………………………………………………………Ⅰ
表目錄………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄………………………………………………………………Ⅴ
第一章 緒 論…………………………………………………………1
1.1 研究動機…………………………………………………………1
1.2 研究流程…………………………………………………………2
1.3 論文章節內容……………………………………………………3
第二章 無線通訊之發展及架構 ……………………………………4
2.1 無線通訊之發展…………………………………………………4
2.2 GPS系統介紹……………………………………………………5
2.2.1 GNSS全球導航衛星系統簡介 ………………………………5
2.2.2 GPS系統簡介…………………………………………………6
2.2.3 GPS架構簡介…………………………………………………8
2.2.4 GPS於航空中的運用…………………………………………9
2.3 GSM通信系統簡介………………………………………………10
2.3.1 GSM系統簡介…………………………………………………10
2.3.2 GSM架構簡介…………………………………………………11
2.4 GPRS系統簡介 …………………………………………………12
2.5其他通信系統簡介………………………………………………15
2.6定位技術…………………………………………………………15
2.6.1 GSM基地台定位………………………………………………16
2.6.2 GPS衛星定位…………………………………………………19
2.7 本章結語 ………………………………………………………22
第三章 航空通訊與監視系統之發展及開發環境之介紹…………23
3.1 航空通訊系統…………………………………………………23
3.2 航空監視系統…………………………………………………27
3.3 空域分類………………………………………………………30
3.4 地理位置資訊…………………………………………………31
3.4.1 屏東機場……………………………………………………32
3.4.2 屏東境內輕型航空器飛行場………………………………34
3.5 超輕航空器之相關法規………………………………………35
3.6 本章結語………………………………………………………38
第四章 超輕航空監視系統研究架構……………………………39
4.1 開發觀念簡述…………………………………………………39
4.2 開發環境介紹…………………………………………………40
4.2.1 目標地區的地理資料………………………………………40
4.2.2 工具程式……………………………………………………41
4.2.3 硬體設施……………………………………………………41
4.2.4 選擇GPRS與GSM之比較……………………………………45
4.3 規劃飛行區域…………………………………………………48
4.4 程式內容………………………………………………………51
4.5本章結語 ……………………………………………………53
第五章 超輕飛行測試與結果 ……………………………………54
5.1 利用G3「行動通訊GPRS數據回報系統」測試 ……………54
5.1.1 測試一 ……………………………………………………55
5.1.2 測試二 ……………………………………………………60
5.1.3 測試三………………………………………………………63
5.1.4 測試四………………………………………………………66
5.1.5測試五 ………………………………………………………70
5.2 可能遭遇的問題 ………………………………………………70
5.3 本章結語 ………………………………………………………72
第六章 結論…………………………………………………………74
參考文獻 ……………………………………………………………76
縮寫對照表(Acronyms) ……………………………………………77

[1] 中華民國飛行運動協會超輕委員會，http://www.ctma-taiwan.org.tw。
[2] 台灣國際航電(Garmin Corp.)，http://www.garmin.com.tw/index.html。
[3] 劉仲鑫，“個人通信系統”，松崗，1998。
[4] “CNS/ATM 發展計畫”， 交通部民航局，1998。
[5] 劉鶴笙，“GSM/GPRS無線通信系統於地理位置監控之應用”， 成功大學航空太空工程研
究所碩士論文，2002。
[6] 王壽云，“飛機導航技術的變革”通訊雜誌-第八期。
[7]“Aeronautical Information Publication, Taipei Flight Information Region,” 台
北飛航情報區飛航指南(AIP)，交通部民用航空局，2001。
[8] 林永正, “高速移動環境中多路徑衰退對傳輸品質之影響,” 台灣大學電信工程研究所
碩士論文，2001。
[9]“屏東賽嘉航空運動公園整體開發規劃建書”， 屏東縣飛行運動協會。
[10] MapInfo，http://www.mapinfo.com.cn。
[11] Chin E. Lin and Chih-Ching Li And An-Sang Hou and Chih-Chen Wu, “A Real
Time Remote Control Architecture using Mobile Communication”, IEEE
Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 52, No. 4, August
2003.