[發(fā)明專利]一種用于飛行數(shù)據(jù)記錄儀的步進式詢問－應(yīng)答定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210068703.9
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102608636A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮峰勛;馬艷秋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于記錄交通工具運行狀態(tài)的飛行數(shù)據(jù)記錄儀(FDR，俗稱“黑匣子”)的基于北斗導航系統(tǒng)的步進式詢問—應(yīng)答搜尋定位方法。

背景技術(shù)

美國負責航空事故調(diào)查的機構(gòu)——國家交通安全委員會前副主席、安全專家羅伯特·弗朗西斯表示，“如果找不到飛行數(shù)據(jù)記錄儀，這將是航空界的一大恥辱。因為如果我們想在未來避免類似悲劇，首先要知道哪些方面出了問題。”波音公司曾經(jīng)說過：“很多時候，我們只能通過空難去發(fā)現(xiàn)故障來改進飛機”。依賴飛行數(shù)據(jù)記錄儀記錄的飛行狀態(tài)參數(shù)，事故調(diào)查員可以直接得到或推斷出飛機空難事故原因。這些飛行狀態(tài)參數(shù)記錄在機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀里面，因此尋找飛行數(shù)據(jù)記錄儀就成為航空空難事故調(diào)查的第一任務(wù)。所以國際航空運輸界的航空器普遍裝備有飛行數(shù)據(jù)記錄儀，用于實時記錄其飛行狀態(tài)參數(shù)。目前，用于飛行數(shù)據(jù)記錄儀的主要搜索定位技術(shù)有：①無線電全向信標定位技術(shù)—典型系統(tǒng)有COSPAS/SARSAT系統(tǒng)。該系統(tǒng)要求飛機在受到撞擊時，自動激活ELT(緊急無線電位置指示塔臺)以發(fā)射求救信號，通過該信號可以對失事飛機飛行數(shù)據(jù)記錄儀進行定位；②GPS定位技術(shù)—利用GPS提供的數(shù)字編碼定位信息進行飛行數(shù)據(jù)記錄儀的精確定位；③人工視覺定位技術(shù)—GPS或者ELT的定位精確度都不能使搜救人員直接抵達飛行數(shù)據(jù)記錄儀的精確位置，統(tǒng)計結(jié)果表明，多數(shù)時候失事航空器的飛行數(shù)據(jù)記錄儀還需要搜救人員通過視覺搜索；④機載光學遙感搜索技術(shù)—這種技術(shù)常用來輔助搜索飛行數(shù)據(jù)記錄儀。如：前視紅外傳感器等，將其安裝在直升機上，可以用來搜索定位失事飛機。但是由于失事航空器地點的地形通常比較復雜，即使在開闊地帶，也由于航空器爆炸、空中解體等多種原因而造成失事航空器散布在一個較大的區(qū)域，很難及時找到飛行數(shù)據(jù)記錄儀，因此需要大量的搜索人員的艱苦努力才能奏效。有時需要幾天或者更長的時間，致使飛行器失事原因遲遲不能得到確認，造成各方面不必要的人力、物力和財力的巨大損失。例如2009年6月法航AF447A330客機失事，經(jīng)過近兩年堅持不懈地、不計成本地努力，2011年4月26日發(fā)現(xiàn)飛行記錄儀，2011年5月27日法國BEA就公布了最新的事故調(diào)查報告。

綜上，傳統(tǒng)的飛行數(shù)據(jù)記錄儀定位技術(shù)存在的共同問題是：①由于無法知曉飛行數(shù)據(jù)記錄儀的墜落軌跡，因此只能將飛機從雷達屏幕消失的地方判斷為失事地點，從而帶來確定方位范圍的困難；②無法知曉飛行數(shù)據(jù)記錄儀墜落的準確位置。由于失事飛機散落面積大，從而帶來了搜索范圍的不確定，因此只能在空難現(xiàn)場進行大規(guī)模、大范圍的大海撈針式的查找；③單頻無方向性定位信號容易受到周邊電磁環(huán)境的干擾，水面下容易受到背景噪聲的影響，造成虛假目標多；④單頻無方向性定位信號不包含任何協(xié)助定位信息，僅能根據(jù)能量的強弱人工判斷大致方位；⑤可供查找的時間不夠長、成功率不高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠快速發(fā)現(xiàn)目標，從而可以節(jié)省大量人力、物力、財力和時間的用于飛行數(shù)據(jù)記錄儀的步進式詢問—應(yīng)答定位系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的用于飛行數(shù)據(jù)記錄儀的步進式詢問—應(yīng)答定位系統(tǒng)包括FDR機載北斗定位裝置和地面移動搜尋定位裝置；其中：FDR機載北斗定位裝置安裝在飛行數(shù)據(jù)記錄器的內(nèi)部，具有利用北斗系統(tǒng)實時定位、自動狀態(tài)檢測、自動應(yīng)答和廣播功能；地面移動搜尋定位裝置安裝在用于搜救的移動地面站內(nèi)部，其能夠通過北斗系統(tǒng)接收FDR機載北斗定位裝置發(fā)出的位置信息進行搜尋定位，同時利用多點定位組件通過步進式詢問的方式與FDR機載北斗定位裝置進行問答式通信，并利用多點定位組件進一步確定FDR機載北斗定位裝置的位置。

所述的FDR機載北斗定位裝置包括：本機電源、檢測單元、飛行姿態(tài)參數(shù)單元、備用電源、聲納單元、中央控制單元、北斗收發(fā)單元、北斗單元天線、應(yīng)答收發(fā)單元、應(yīng)答單元天線和ELT單元；其中：本機電源為正常情況下本系統(tǒng)的工作電源，其輸入電源由飛機內(nèi)部的工作電源提供，輸出端與檢測單元相連接，為FDR機載北斗定位裝置提供直流28V電源；

檢測單元為飛機工作狀態(tài)檢測檢測電路，其輸入端與飛行姿態(tài)參數(shù)單元、聲納單元和ELT單元相連接，輸出端與中央控制單元相連接，用于檢測上述各單元的工作狀態(tài)，并將檢測結(jié)果傳輸給中央控制單元；

飛行姿態(tài)參數(shù)單元用于采集飛機的運行參數(shù)，并傳輸給檢測單元；

備用電源為蓄電池組成的28V備用電源，用于在本機電源失效的情況下，繼續(xù)為FDR機載北斗定位裝置供電；備用電源分別與檢測單元、聲納單元和ELT單元相連接；