个人博客 - 刘佳华

Cat021 报文解析

发表于 分类于

ADS-B CAT021 0.26 报文协议解析

简介/声明

ADS-B 全称是Automatic Dependent Surveillance - Broadcast，中文是广播式自动相关监视，即无需人工操作或者询问，可以自动地从相关机载设备获取飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等参数信息，以供管制员对飞机状态进行监控。它衍生于ADS（自动相关监视），最初是为越洋飞行的航空器在无法进行雷达监视的情况下，希望利用卫星实施监视所提出的解决方案。

解析文档均为欧洲航空交通管理官方提供。

参考资料

EuroControl：cat021p12ed026.pdf

解析数据

1
15002efba1df80000100302327660055a0b60144ae0a7802610006080388000a077e043e0d33b3c72de000800002

数据格式

CAT = 021 LEN FSPEC Items of the first record

解析报文区域数据

16进制代码 解析值（二进制或十进制） 备注
0x15 21 报文头，转换十进制为21
0x00 00 报文长度起始位
0x2e 46 报文长度 LEN，为报文数据字节数，两个字节表示，该报文长度为0x00*256+0x2e=0x2e=46字节
0xfb 1111 1011 1021/010，1021/040，1021/030，1021/130，1021/080，1021/090
0xa1 1010 0001 1021/210，1021/145
0xdf 1101 1111 1021/157，1021/160，1021/170，1021/095，1021/032，1021/200
0x80 1000 0000 1021/020（FSPEC 字段，该字段可变，(x<<=7;x>>=7)==0 下一条数据不为 FSPEC）
0x00
0x01 1021/010
0x00
0x30 1021/040
0x23 35
0x27 39
0x66 102 1021/030 日时间项
0x00 0
0x55 85
0xa0 160
0xb6 182
0x01 1
0x44 68
0xae 174
0x0a 10 1021/130 位置坐标（WGS-84）项，前四位为纬度值，后四位为经度值
0x78 120
0x02 2
0x61 97 1021/080 目标地址项
0x00
0x06 1021/090
0x08 1021/210
0x03
0x88 1021/145
0x00 0
0x0a 10 1021/157
0x07
0x7e
0x04
0x3e 1021/160
0x0d 13
0x33 51
0xb3 179
0xc7 199
0x2d 45
0xe0 224 1021/170
0x00 1021/095
0x80 1021/032
0x00 1021/200
0x02 1021/020

代码

1021/030

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/// <summary>
/// 计算日时间项(I021/030)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static string I021_030(byte[] byteData)
{
    //将几个独立字节合并为一个字节
    uint rhs = ((uint)byteData[0] << 16) + ((uint)byteData[1] << 8) + byteData[2];
    //总秒数
    uint value0 = rhs / 128;
    //小时数
    uint value1 = value0 / 3600;
    //分钟数
    uint value2 = (value0 - value1 * 3600) / 60;
    //秒数
    uint value3 = (value0 - value1 * 3600) % 60;
    //毫秒数
    uint value4 = ((rhs % 128) * 1000) / 128;
    return $"{DateTime.Now.ToShortDateString()} {value1}:{value2}:{value3}.{value4}";
}

1021/130

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/// <summary>
/// 计算位置坐标(WGS-84中)项(I021/130)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static double[] I021_130(byte[] byteData)
{
    double[] res = { 0, 0 };
    int value1;
    //将容器中前4个字节合并为一个字节，用以计算纬度。
    value1 = (byteData[0] << 24) + (byteData[1] << 16) + (byteData[2] << 8) + byteData[3];
    double temp1 = value1 * (5.364418e-6);
    //Console.WriteLine($"坐标值:纬度值{temp1}");
    res[1] = temp1;
    int value0;
    //将容器中后4个字节合并为一个字节，用以计算经度。
    value0 = (byteData[4] << 24) + (byteData[5] << 16) + (byteData[6] << 8) + byteData[7];
    double temp0 = value0 * (5.364418e-6);
    //Console.WriteLine($"经度值{temp0}");
    res[0] = temp0;
    return res;
}

1021/080

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/// <summary>
/// 计算目标地址项(I021/080)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static string I021_080(byte[] byteData)
{
    uint rhs = ((uint)byteData[0] << 16) + ((uint)byteData[1] << 8) + byteData[2];
    return string.Format("{0:X}", rhs);
}

1021/157

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/// <summary>
/// 计算几何垂直速率项(I021/157)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static double I021_157(byte[] byteData)
{
    uint rhs = byteData[0] + (uint)byteData[1];
    return rhs * 6.25;
}

1021/170

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/// <summary>
/// 计算目标识别项(I021/170)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static string I021_170(byte[] byteData)
{
    string res = "";
    //将6个独立字节合并为一个字节
    long rhs = ((long)byteData[0] << 40) + ((long)byteData[1] << 32) + ((long)byteData[2] << 24) + ((long)byteData[3] << 16) + ((long)byteData[4] << 8) + byteData[5];
    //取出第42~47位
    long value0 = (rhs >> 42) & 63;
    //取出新的二进制数的第5位，并判断为0还是1.
    long value01 = (value0 >> 5) & 1;
    if (value01 == 1)
    {
        char value02 = (char)value0;
        res += value02;
    }
    else
    {
        //value0 = (value0^(1 << 6));
        //如果第5位为1，则将第6位取反。
        value0 ^= (1 << 6);
        char value03 = (char)value0;
        res += value03;
    }
    //取出第36~41位
    long value1 = (rhs >> 36) & 63;
    long value11 = (value1 >> 5) & 1;
    if (value11 == 1)
    {
        char value12 = (char)value1;
        res += value12;
    }
    else
    {
        value1 ^= (1 << 6);
        char value13 = (char)value1;
        res += value13;
    }
    //取出第30~35位
    long value2 = (rhs >> 30) & 63;
    long value21 = (value2 >> 5) & 1;
    if (value21 == 1)
    {
        char value22 = (char)value2;
        res += value22;
    }
    else
    {
        value2 ^= (1 << 6);
        char value23 = (char)value2;
        res += value23;
    }
    //取出第24~29位
    long value3 = (rhs >> 24) & 63;
    long value31 = (value3 >> 5) & 1;
    if (value31 == 1)
    {
        char value32 = (char)value3;
        res += value32;
    }
    else
    {
        value3 ^= (1 << 6);
        char value33 = (char)value3;
        res += value33;
    }
    //取出第18~23位
    long value4 = (rhs >> 18) & 63;
    long value41 = (value4 >> 5) & 1;
    if (value41 == 1)
    {
        char value42 = (char)value4;
        res += value42; ;
    }
    else
    {
        value4 ^= (1 << 6);
        char value43 = (char)value4;
        res += value43;
    }
    //取出第12~17位
    long value5 = (rhs >> 12) & 63;
    long value51 = (value5 >> 5) & 1;
    if (value51 == 1)
    {
        char value52 = (char)value5;
        res += value52;
    }
    else
    {
        value5 ^= (1 << 6);
        char value53 = (char)value5;
        res += value53;
    }
    //取出第6~11位
    long value6 = (rhs >> 6) & 63;
    long value61 = (value6 >> 5) & 1;
    if (value61 == 1)
    {
        char value62 = (char)value6;
        res += value62;
    }
    else
    {
        value6 ^= (1 << 6);
        char value63 = (char)value6;
        res += value63;
    }
    //取出第0~5位
    long value7 = rhs & 63;
    long value71 = (value7 >> 5) & 1;
    if (value71 == 1)
    {
        char value72 = (char)value7;
        res += value72;
    }
    else
    {
        value7 ^= (1 << 6);
        char value73 = (char)value7;
        res += value73;
    }
    return res;
}

1021/140

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/// <summary>
/// 计算几何高度项(I021/140)对应的值
/// </summary>
/// <param name="byteData">二进制数据</param>
/// <returns></returns>
public static double I021_140(byte[] byteData)
{
    uint rhs = ((uint)byteData[0] << 8) + byteData[1];
    return rhs * 6.25;
}