为了保证空中飞机安全有序的飞行,需要空中交通管制系统对空域的飞行活动进行控制和监视。然而仅仅依靠地面空中交通管制(ATC)系统并不能满足所有飞行环境要求,这就需要空中交通安全的另一道防线,即空中交通告警和防撞系统TCAS。TCAS能够通过获得邻近飞机的信息来判断飞机之间是否会存在潜在的冲突威胁或者碰撞危险,从而实现对邻近飞机的监视,保证飞行安全。本文对TCAS系统监视功能的关键技术进行了几个方面的研究和设计,本文完成的主要内容如下:本文是对TCAS监视功能的问询应答模块、干扰限制模块、跟踪模块三个核心模块进行研究和设计的。首先是对模式C监视功能模块软件的总体设计和主要数据结构的定义。模式C飞机通过问询接口函数将小声呼叫序列发送出去,目标飞机收到询问后将应答以消息的方式发送到消息队列,通过问询应答模块完成飞机间的信息交换。在确定目标飞机有威胁后,本机就要对目标飞机建立航迹进行监视。本文研究了ATCRBS的监视跟踪算法,由于装备有高度编码器和无高度编码器的飞机跟踪过程中,对航迹的起始、建立以及更新算法会有所不同,本文分别给出了跟踪算法。本文主要研究的是对高密度空域的监视,不管是飞机与飞机之间还是飞机与ATC间都可能存在询问和应答脉冲信号的重叠,形成严重的电磁干扰问题。为解决高密度空域中的大量打扰问题,本文通过建立干扰限制的数学模型,控制发射询问功率和发射率,从而完成TCAS监视功能中干扰限制的设计与实现。最后本文还对监视模块进行了功能测试和结果分析,判定系统功能和性能是否满足要求。