马航MH370航班失联事件使“全球航班追踪”广受关注,促使国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)将全球航班追踪作为优先事项。ICAO制定了全球航空遇险和安全系统(Global Aeronautical Distress and Safety System,GADSS)运行概念,提出从正常、异常和遇险三个层面展开航空器的追踪工作。对于异常追踪,要求当飞机处于异常状态时下传位置报频率由每15分钟一次提高到每分钟一次。论文在研究触发式飞行数据下传技术的基础上设计了一种异常航班追踪方案,可以在现有飞机不加装新的电子设备情况下实现。首先,结合国际民航组织和中国民用航空局相关标准规范,分析了异常航班追踪的具体规范、实施要求等,为后续提出异常航班追踪方案提供了理论依据。其次,在分析现有航班追踪技术和空地数据链的基础上,设计了基于飞机通信寻址与报告系统(Aircraft Communications Addressing and Reporting System,ACARS)的异常航班实时追踪方案。该方法重新定义了ACARS位置报的触发机制,针对监控的异常飞行状态的复杂程度,设计了一元逻辑、二元逻辑以及复杂逻辑等触发条件。在监控到飞机状态发生异常时,实现每分钟一次下传ACARS位置报,并对相应的异常事件定义了异常状态报。最后,以Collins的CMU-900,利用仿真软件GSE进行了仿真测试,搭建了异常航班追踪方案仿真单元。通过添加异常监控模块与ACARS仿真单元整合,共同构建出一个机载仿真单元,对异常监控模块的实时数据获取模块、数据处理模块、异常参数处理模块进行仿真。在该仿真验证单元上,进行了座舱高度告警、滚转角告警和盘旋等待告警这几种典型的异常追踪场景仿真实现,当监控到异常状态后位置报告更新间隔变为1分钟,验证异常航班追踪仿真单元在功能上达到了任务需求。在GSE软件的AppBld项目文件中生成测试文件验证逻辑和运行文件,由ADL(Airborne Data Loader)装载进通信管理单元(Communications Management Unit,CMU)。该技术仅通过升级CMU现有基础数据库即可实现,没有增加额外的加改装成本。