[發(fā)明專利]一種基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位和數(shù)據(jù)鏈的飛機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610005958.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN105676246A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈紹文;霍立平;蔡慧敏;江志東;彭海軍;錢玉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)
• 主分類號(hào): G01S19/42
• 分類號(hào): G01S19/42;G01S19/41;G01S19/53;G08G5/00
• 代理公司: 中國(guó)人民解放軍海軍專利服務(wù)中心 11044
• 代理人: 鄧豪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛機(jī)進(jìn)近監(jiān)視系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

飛行訓(xùn)練時(shí)，從機(jī)組人員進(jìn)入飛機(jī)、飛機(jī)準(zhǔn)備到飛行著陸滑跑減速直至機(jī)上所有人員離 開飛機(jī)的整個(gè)過程，是一個(gè)復(fù)雜的飛行過程。在這個(gè)過程中，飛機(jī)會(huì)面臨一系列的飛行安全 考驗(yàn)問題。其中，飛機(jī)進(jìn)近著陸對(duì)飛機(jī)的速度、高度及方位等的精度要求較高，駕駛員要完 成的操縱動(dòng)作較多，完成難度較大，而且在飛機(jī)進(jìn)近著陸階段，飛機(jī)構(gòu)型變換大，導(dǎo)致容易 出現(xiàn)安全問題。特別是在飛行中出現(xiàn)氣候惡化、能見度迅速下降等危險(xiǎn)情況時(shí)，飛行指揮員 無法有效掌握飛行空域內(nèi)的飛行態(tài)勢(shì)。

但現(xiàn)有的監(jiān)視手段都是憑借雷達(dá)標(biāo)圖掌握飛機(jī)的飛行狀況，這種手段傳遞的信息少、實(shí) 時(shí)性差、精度低，不利于飛行指揮員實(shí)時(shí)掌握飛機(jī)在空中的飛行狀態(tài)，無法解決復(fù)雜氣象條 件下的飛行指揮和引導(dǎo)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：提供一種基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位和數(shù)據(jù)鏈的飛機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)及 方法，提高飛機(jī)進(jìn)近著陸階段的監(jiān)視水平和飛行訓(xùn)練的安全系數(shù)，提高復(fù)雜氣象條件下飛行 指揮和引導(dǎo)能力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位和數(shù)據(jù)鏈的飛機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)，包括機(jī)載設(shè)備和地面設(shè)備，所述機(jī)載 設(shè)備安裝在飛機(jī)上，用于接收衛(wèi)星信號(hào)和實(shí)時(shí)差分修正信息，完成飛機(jī)定位數(shù)據(jù)的修正，并 將差分后的位置信息實(shí)時(shí)發(fā)送到地面；所述地面設(shè)備安裝在機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)，用于獲得實(shí)時(shí)差分修 正信息，并周期性的將此修正信息發(fā)送給本場(chǎng)空域內(nèi)的飛機(jī)；同時(shí)接收空中飛機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)出的 差分定位數(shù)據(jù)，并將收到的飛機(jī)位置信息發(fā)送給飛行監(jiān)視終端。

作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述機(jī)載設(shè)備包括機(jī)載衛(wèi)星接收天線和導(dǎo)航接收機(jī)、機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸 設(shè)備和機(jī)載超短波天線；所述機(jī)載衛(wèi)星接收天線，用于接收衛(wèi)星信號(hào)；所述導(dǎo)航接收機(jī)，用 于觀測(cè)并記錄至少四顆以上相同衛(wèi)星的原始星歷數(shù)據(jù)定位信息，利用地面設(shè)備發(fā)送來的實(shí)時(shí) 差分修正信息對(duì)本機(jī)的位置信息進(jìn)行修正，再用修正后的四個(gè)定位信息求出本機(jī)的精確位置 信息及時(shí)間，并將精確位置信息和時(shí)間發(fā)送給機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備；所述機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備， 用于在接收時(shí)接收地面設(shè)備發(fā)送來的實(shí)時(shí)差分修正信息，并送給導(dǎo)航接收機(jī)；在發(fā)送時(shí)，按 照規(guī)定的組網(wǎng)協(xié)議將飛機(jī)精確位置和時(shí)間信息組幀、編碼、調(diào)制、功率放大后形成射頻信號(hào) 送給機(jī)載超短波天線；所述機(jī)載超短波天線和所述機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備配合，用于接收來自地 面設(shè)備的射頻信號(hào)和輻射來自機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的射頻信號(hào)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述地面設(shè)備包括地面基準(zhǔn)站衛(wèi)星接收天線、地面基準(zhǔn)站終 端設(shè)備、地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和地面基準(zhǔn)站超短波天線、飛行監(jiān)視終端；所述地面基準(zhǔn) 站衛(wèi)星接收天線，用于接收衛(wèi)星信號(hào)；所述地面基準(zhǔn)站終端設(shè)備，用于觀測(cè)四顆導(dǎo)航衛(wèi)星后 進(jìn)行三維定位，解算出基準(zhǔn)站的坐標(biāo)，與基準(zhǔn)站已知坐標(biāo)作差，求出差分修正信息，并將差 分修正信息發(fā)送給地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備；所述地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于在發(fā)送時(shí)， 完成差分修正信息的編碼、調(diào)制、放大，并送給地面基準(zhǔn)站超短波天線；在接收時(shí)，按照規(guī) 定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接收空中每架飛機(jī)發(fā)送的該架飛機(jī)精確的位置和時(shí)間信息；所述地面基準(zhǔn)站超 短波天線和所述地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備配合，用于接收來自空中的射頻信號(hào)和輻射來自地 面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的射頻信號(hào)；所述飛行監(jiān)視終端，用于接收地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 送來的監(jiān)視空域內(nèi)每架飛機(jī)的精確位置和時(shí)間信息，將飛機(jī)位置信息和進(jìn)近通道信息綜合顯 示，供飛行指揮員使用。

一種采用基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位和數(shù)據(jù)鏈的飛機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)的飛機(jī)進(jìn)近監(jiān)視方法，包括以下步 驟：

步驟1：地面基準(zhǔn)站衛(wèi)星接收天線和地面基準(zhǔn)站終端設(shè)備觀測(cè)四顆導(dǎo)航衛(wèi)星，解算出差 分修正信息，并發(fā)送給地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備；

步驟2：地面基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備完成差分修正信息的編碼、調(diào)制、放大，并通過地面 基準(zhǔn)站超短波天線對(duì)外輻射；

步驟3：每架飛機(jī)上的機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和機(jī)載超短波天線接收差分修正信息，并送至 導(dǎo)航接收機(jī)；

步驟4：每架飛機(jī)利用機(jī)載衛(wèi)星接收天線和導(dǎo)航接收機(jī)觀測(cè)并記錄至少四顆以上相同衛(wèi) 星的原始星歷數(shù)據(jù)定位信息；導(dǎo)航接收機(jī)用差分修正信息修正本機(jī)的位置信息，并將精確的 位置和時(shí)間信息送給飛機(jī)上的機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備；

步驟5：每架飛機(jī)上的機(jī)載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備按照規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過機(jī)載超短波天線對(duì)外 輻射該架飛機(jī)精確的位置和時(shí)間信息；