[發明專利]一種基于ADS-B的通用航空飛行監視機載系統

有效

• 申請號: 201210138035.2
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102682627A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 羅喜伶;楊斯
• 申請（專利權）人: 北京民航天宇科技發展有限公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種基于ADS-B的通用航空飛行監視機載系統，其特征在于包括：基于UAT/1090ES的機載ADS-B收發信機、基于ADS-B的監視信息處理器和基于ADS-B的機載座艙交通信息顯示（CDTI），其中：

基于UAT/1090ES的機載ADS-B收發信機包括：發射模塊和接收模塊；發射模塊將機載飛行管理系統（FMS）、GNSS、GPS、氣壓高度計、飛行員輸入信息進行格式轉換，編碼，生成報文，將所述報文廣播；接收模塊通過UAT數據鏈和1090ES數據鏈接收他機飛行狀態ADS-B報文和地面監控報文，分離UAT信號和1090ES兩路信號，分別對所述兩路信號進行預處理，將預處理后的UAT報文/1090ES報文傳送給基于ADS-B的監視信息處理器；

基于ADS-B的監視信息處理器包括：串口發送子模塊、串口接收子模塊和報文處理子模塊；串口接收子模塊接收從基于UAT/1090ES的機載ADS-B收發信機中接收模塊來的預處理后的UAT報文/1090ES報文及本機報文和主機心跳報文，然后對所述UAT報文/1090ES報文及本機報文和主機心跳報文分別校驗，將校驗后的無效報文刪除，解析有效報文并存儲，并送至報文處理子模塊；報文處理子模塊將所述UAT報文/1090ES報文及本機報文和主機心跳報文分別進行解析，得到飛行監視信息，并將飛行監視信息通過串口發送子模塊傳遞給基于ADS-B的機載座艙交通信息顯示（CDTI），所述飛行監視信息包括本機交通信息、他機交通信息和導航信息；

基于ADS-B的機載座艙交通信息顯示（CDTI）包括：繪制導航信息模塊、繪制他機交通信息模塊、繪制本機交通信息模塊和繪制功能菜單模塊；繪制導航信息模塊接收導航信息，并繪制導航信息；繪制他機交通信息模塊接收他機交通信息，并繪制他機交通信息；繪制本機交通信息模塊接收本機交通信息，并繪制本機交通信息；繪制功能菜單模塊接收用戶輸入的按鍵操作，并繪制功能菜單。

2.根據權利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飛行監視機載系統，其特征在于：所述發射模塊實現如下：

（1）接收機載飛行管理系統（FMS）、GNSS、GPS、氣壓高度計、飛行員輸入信息，對上述輸入信息進行格式轉換，轉換成適合于1090ES信號格式傳輸的112bit?ADS-B報文和UAT格式報文，并將格式轉換后的所述報文緩存；

（2）對緩存后的所述報文隨機產生發射觸發信號，在觸發時刻將緩存后的所述報文進行中頻調制、混頻、濾波、功率放大、隔離，將處理后的報文廣播發射。

3.根據權利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飛行監視機載系統，其特征在于：所述接收模塊實現如下：通過UAT數據鏈和1090ES數據鏈，同時接收上、下天線上的他機飛行狀態ADS-B報文和地面監控報文，分別進行預處理，預處理過程如下；

（1）對UAT數據鏈和1090ES數據鏈兩路信號進行濾波、信號分離處理，分離出UAT數據和1090ES數據；

（2）分別對UAT數據和1090ES數據中的干擾射頻信號進行限幅、低噪放、鏡頻濾波、混頻、低通濾波、中頻放大、對數放大、中頻濾波、定向耦合處理，得到的信號和標準信號進行放大檢波比較，再進行AD轉換，送至FPGA；

（3）在FPGA中對UAT數據和1090ES數據兩路采樣數據數字濾波，去直流電平后，進行數字正交解調，去噪處理；對兩路信號進行查詢，判斷先來一路信號處理完畢后另一路是否正在處理，若是，等待另一路處理完畢，處理完畢后將預處理后的UAT報文/1090ES報文傳送給基于ADS-B的監視信息處理器。

4.根據權利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飛行監視機載系統，其特征在于：所述報文處理子模塊中所述UAT報文/1090ES報文及本機報文和主機心跳報文分別解析實現如下：

（1）本機報文處理，本機報文在接收階段已經按照字段重新存儲，報文處理時，分字段的將該報文傳輸給顯示模塊即可；

（2）他機報文處理，首先判斷該他機是否在顯示范圍內，若不在則直接結束。若在顯示范圍內，則判斷該他機是否已經存在鏈表中。若該他機已經在鏈表中，則只用更新其信息即可，若不在，則先添加該他機，再得到其飛行信息；

（3）主機心跳報文處理，主機心跳報文主要用于CDTI顯示機載設備運行狀況，處理階段要添加機載主機運行狀態數據、機載主機軟件版本信息，并核對GPS時間。