中国民航大学本科毕业论文
1）如果Connection Request报文的格式不合法，则ATCComm向地面管制单位发送“Disconnect Request”报并抛弃用户数据，“Disconnect Request”中应该包含带有正确信息的ERROR[errorinformation]报文元素，之后，ATCComm停止采取任何行动。
2）如果“Connection Request”报文格式合法，但报文中指定的地面管制单位与机载数据库中的下一管制单位NDA不相符，则ATCComm发送“Disconnect Request”报并抛弃用户数据，“Disconnect Request”报文中要包含[icaofacilitydesignation]报文元素来指明当前管制单位。
3）如果“Connection Request”报文格式合法，并且报文中指定的管制单位与机载数据库中的下一管制单位NDA相符，则ATCComm按如下顺序工作：
a) 向该管制单位发送一个只包含[versionnumber]报文元素的“Connection Confirm”报文。
b) 每次从这个链接接收到报文时就发送一个带有Not Current Data Authority报文元素的报文，并抛弃接收到的报文。
此时，第二个链接，即飞机与NDA之间的链接就建立起来了，该链接不能进行普通的报文传送，因为机载ATCComm系统将所有NDA发来的报文都忽略了。
3. ATCComm当前存在两个链接
如果机载ATCCOmm系统当前已经存在或正在建立两个链接，此时收到
地面管制单位发出的“Connection Request”报，则ATCComm向地面发送
“Disconnect Request”报文并抛弃该管制单位发来的所有用户数据，该“Disconnect Request”报文汇总要包含指明CDA的[icaofacilitydesignation]报文元素。 3.1.2 链接的终止
通常情况下，CPDLC链接的终止是由当前地面管制单位CDA发起的，当前地面管制单位在发送END SERVICE报文之前，应该处理完全部挂起的上行报文，CDA发送带有“End Service”报文元素的报文，ATCComm在接收到该报文之后，根据通信情况采取相应的行动来断开连接。特殊情况发生时，机载CPDLC系统也可以主动终止与地面系统之间的链接，ATCComm向所有的链接发送“Disconnect Request”报，报文内容中表明该链接是被强制终止的。
“End Service”可以自己组成单元素报文，也可以和其他元素一起组成多元素报文，ATCComm系统对于单元素报文和多元素报文的反应如下： 1. 单报文元素报文
如果接收到的报文中只含有一个End Service报文元素，ATCComm执行如下操作：
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第3章 CPDLC空地双向数据链协议研究
如果机载系统当中存在未处理的挂起上行报文，则向地面管制系统发送“Disconnect Request”报，其中包含一个带有[endServiceWithPendingMsgs]值的ERROR[errorinformation]元素的报文，地面管制单位在收到这个错误信息之后对地面CPDLC系统进行检查，看是否存在未处理的挂起报文。
如果机载系统当中不存在未处理的挂起上行报文，则： 1.向CDA发送一个“Disconnect Request”报文。
2.如果ATCComm除了当前CDA之外还存在其他的链接，即存在下一管制单位NDA链接，则NDA自动变成当前管制单位CDA。 2. 多报文元素报文
如果地面管制单位向飞行器发出的报文中除了End Service报文元素之外还存在着其他的报文元素，则ATCCOmm执行如下操作：
如果End Service是多报文元素当中的一个元素，而WILCO回复不是这个报文的有效响应，则ATCComm向所有链接发送“Disconnect Request”报文并抛弃该报文，“Disconnect Request”报文中包含一个带有值为
[endServiceWithNoValidResponse]的错误信息。如果WILCO报文是该报文的有效响应，ATCComm会将该报文作为一个单元素报文进行处理，它将正常工作直到生成一个该报文的WILCO回复。带有WILCO回复的报文被下发给当前地面管制单位CDA，然后该链接将被终止。如果飞行器存在NDA链接，则NDA直接变为CDA。
3.2 报文的规范
CPDLC采用ISO/IEC 8825-2规定的非对齐分组编译规则来对ISO ASN.1的报文结构和内容进行编译。由于CPDLC使用非对齐分组编译规则PER，因此报文内容并不是以字符为间隔的，报文长度也未必是满字节的，因此RTCA DO-219规定编译后的报文应该在右边补足零来凑足整个字节，这种非对齐面向位的编译方式组成的报文具有非常高的效率。RTCA DO-219对CPDLC的报文属性、内容、格式以及编译解析方法都作出了详细的规范。 3.2.1 报文属性
CPDLC通过规定报文属性来区分如何对多种报文元素进行操作，每一种报文元素都有优先级、告警、回复等属性。CPDLC报文属性规范如下：
1. 优先级属性Urg 类型 D U 描述 遇险 紧急 9
优先级 1 2 中国民航大学本科毕业论文
N L 正常 低 表3-1
3 4 当接收到的报文在队列中等待显示时，拥有较高优先级的报文将被置于显示队列的前端，当优先级相同时，则按照接收到的时间进行排序。
2. 告警属性Alr 类型 A/D A V N 描述 特殊听觉、视觉的告警 一般听觉、视觉的告警 二级视觉、听觉告警 无告警需求 表3-2
优先级 1 2 3 4 3. 回复属性Resp
上行报文元素回复属性（Up Link） 类型 W/U A/N R NE 描述 以WILCO、UNABLE、STANDBY回复 以AFIRM、NEGATIVE、STANDBY回复 以ROGER、STANDBY回复 不能以WILCO、UNABLE、AFFIRM、 NEGATIVE、ROGER、STANDBY回复 表3-3
优先级 1 2 3 4 地面站发送的上行报文元素的属性包括W/U、A/N、R和NE。如果报文元素的属性为W/U，ATCComm对该报文的回复必须是肯定答复WILCO、否定答复UNABLE和待命STANDBY三种答复当中的一种。
下行报文元素回复属性（Down Link） 类型 Y N 4. 回查属性
Recall属性（上行报文） 类型 VC RC EC
描述 需要回复 无需回复 表3-4 优先级 1 2 描述 高度间隔信息 航路间隔信息 预期航路间隔/高度信息 10
优先级 1 2 3 第3章 CPDLC空地双向数据链协议研究
表3-5
3.2.2 报文结构的组成
CPDCL报文包括报头和报体两部分，报头包括MIN、MRN以及时间步进三部分。报头之后紧跟报文主体，报文主体由一个或多个报文元素组成。CPDLC报文的具体组成如下图3-1所示：
CPDLC报文 图3-1 CPDLC报文组成结构
报头 MIN MRN Time Stamp 小时 分钟 秒 报文元素 报文元素号 上行：182种 下行：80种 报文元素内容 图中虚线部分表示该部分内容是可选内容，具体的CPDLC报文当中是否包含该部分内容要视具体情况而定，每个可选部分是否出现由报头当中对应的标识位体现，如果标识位为1则表示报文当中包含相应内容，如果标志位为0则表示具体的报文当中不包含该部分内容。 1.CPDLC报头
CPDLC报头主要包括MIN、MRN以及时间步进三个部分。 1) 报文标识号MIN（Message Identification Number） 报文标识号的生成和管理规则如下：
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a) 如果收到一个回复类型为“W/U”，“A/N”，或者“R”类型的报文，则该报文的MIN即为该报文元素的回应下行报文的MRN（Message Reference Number）。
b) 如果接收到的报文的MIN号与某一挂起未处理的报文的MIN号相同，则CPDLC系统就发送一个带有参数为[duplicateMsgIdentificationNumber]的Error[errorinformation]报文元素的报文，并抛弃该接收报文。 c) 系统为每个CPDLC报文分配一个MIN。
d) 每个待分配的MIN应该与当前挂起报文的MIN都不相同。
e) 如果对报文没有可用于分配的MIN，ATCComm就向当前所有链接发送一个“Disconnect Request”报文，该报文中应包含一个带有参数为
[noAvailaleMsgIdentificationNumber]的Error[errorinformation]报文元素。 f) 如果ATCCOmm当前不存在链接，或所有链接都已经断开，则所有的MIN都可用。
g) 如果一个挂起的报文被删除，则按照规定，该报文的MIN不能被重用，因为删除挂起报文是一个本地事件，而对等的CPDLC应用系统中仍然保存有该挂起报文的信息，包括MIN号。
2）报文参考号MRN（Message Reference Number）
报文参考号是CPDLC报文当中的可选内容，如果系统接收到报文的回复属性要求系统进行回复，则该回复报文就应该带有报文参考号MRN，关于报文参考号MRN的操作需满足如下规定：
a) 对所有ATCComm发送的包含WILCO、UNABLE、STANDBY、ROGER、AFFIRM或者NEGATIVE等报文元素的报文都需要报文参考号MRN，并且MRN应该与相应的上行报文的MIN号相同。
b) 如果收到的报文的MRN不等于当前某一挂起报文的MIN号，则CPDLC系统就发送一个带有参数为[unrecognizedMsgReferenceNumber]的Error[errorinformation]报文元素的报文，并抛弃该接收报文。当前管制单位CDA为所有带有Y回复属性的报文提供最终的回复，上行报文的最终回复应该包含有正确的MRN。
2. CPDLC报体
CPDLC报文主体紧跟在CPDLC报头之后，由一个或多个报文元素组成。
管制员飞行员数据链通信系统对报文元素的处理遵守如下规定：
1）如果接收到的报文当中存在与规定的元素号不同的元素，则机载ATCComm系统就发送一个带有参数为[invalidData]的Error[errorinformation]报文元素的报文，并抛弃当前接收到的报文。
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