监视、通信和导航是新航行系统的三个基础，都对空中交通管理的能力有着重要影响。广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast)技术集GPS全球卫星定位技术与地-空，空-空数据链通信技术，提供了对航空器的监视功能。ADS-B服务能够动态提供飞行信息，便于飞行员对周围空域获得视觉感知信息，飞行信息能在地面站得到汇总，便于交通管制员交通管制。ADS-B技术比二次雷达克服了旁瓣干扰问题，应答信号混叠问题，具有更高的数据精度和更简单的工作方式，其服务也具有更低廉的价格和更广的监视范围，世界各国都在积极发展ADS-B技术。目前，我国ADS-B技术发展尚处于初期阶段，只有少数几个机场安装使用了ADS-B系统的部分功能。论文依据“空地协同相关监视研究”项目背景，对ADS-B监视功能进行研究。本文从1090ES数据链格式出发，研究了ADS-B消息处理流程，ADS-B系统功能需求以及ADS-B系统设计。根据ADS-B信号从消息接收到报文发送的整个流程，将ADS-B信号的处理分为3级：前端射频信号处理，视频信号处理，后端数据处理。后端部分为研究重点，对监视目标建立了航迹关联模型和更新模型。论文详细研究了普通S地址目标和重复S地址目标的处理方式，包括航迹多个状态之间的转换，各状态下航迹更新，普通S地址目标和重复S地址目标区分，普通航迹和重复航迹转换，航迹周期更新等关键技术。从实现方法出发，首先提出了ADS-B系统整体方案，又进一步对监视功能提出了整体方案，最后通过详细的软件设计解决了目标监视这一关键问题。在理论改进方面，研究了ADS-B位置消息的编码方式的不足，指出经度编解码失真随纬度增大而增大的现象可以消除，并对位置编码提出新的计算方式，CPR(Compact Position Reporting)算法的NL公式得到修正。为了确定论文设计与软件实现是否正确，还设计了能够满足测试需求的测试用例，对系统的功能正确性和处理容量都进行了验证。仿真结果表明，本文设计能够有效实现ED-129标准中的监视功能。