[發(fā)明專利]一種基于4G/3G/BDS的通航飛機通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610245768.4
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105676249A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜海龍;徐飛;曹顯祥;湯融
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/33;G08C17/02
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

1.一種基于4G/3G/BDS的通航飛機通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)，包括地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器、管制模擬機、雷達數(shù)據(jù)計算機，其特征在于：還包括機載通信導(dǎo)航終端，數(shù)個所述機載通信導(dǎo)航終端通過北斗衛(wèi)星接收機獲得飛機的實時空間位置、速度及航向信息，將其顯示在機載顯示器上，并通過4G/3G蜂窩移動基站將空間位置信息上傳至地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器；

地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器通過以太網(wǎng)/USB/串口方式與管制模擬機、雷達數(shù)據(jù)計算機通信，獲得管制模擬機、雷達數(shù)據(jù)計算機提供的通信導(dǎo)航監(jiān)視數(shù)據(jù)和飛行管制數(shù)據(jù)；

機載通信導(dǎo)航終端用于飛機的通信與導(dǎo)航，地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器用于對飛機信息的處理與反饋，同時，具有飛機防撞預(yù)警和數(shù)據(jù)記錄、分析的能力；

所述機載通信導(dǎo)航終端包括主控MCU、BDS/GPS雙模接收機、4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊、機載顯示器、電源，所述主控MCU分別與BDS/GPS雙模接收機、4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊、機載顯示器連接，所述電源為主控MCU、BDS/GPS雙模接收機、4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊、機載液晶顯示器提供電源；

所述的基于4G/3G/BDS的通航飛機通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)的方法，步驟如下：

機載通信導(dǎo)航終端具體運行步驟為：

第一步、機載通信導(dǎo)航終端上電后，首先進行機載通信導(dǎo)航終端內(nèi)部組成部分主控MCU、4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊、BDS/GPS雙模接收機、機載顯示器的初始化；

第二歩、BDS/GPS雙模接收機實時解算飛機的空間位置信息即經(jīng)度、緯度、高度三維信息，速度和航向信息，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給主控MCU；

第三步、主控MCU處理BDS/GPS雙模接收機的信息并顯示在機載顯示器上；

第四步、同時主控MCU控制4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊，將上述信息通過4G/3G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器上，并控制4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊通過4G/3G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)向地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器請求獲得當前飛機一定范圍內(nèi)的所有其他飛機的空間位置信息、航向、速度信息，將其顯示在機載顯示器上；

第五步、主控MCU實時判斷有無危險接近的飛機，如果沒有危險接近的飛機則重復(fù)上述第二歩至第四步，如果有危險接近的飛機，主控MCU控制機載顯示器給出聲、光報警，并控制4G/3G蜂窩移動通信收發(fā)模塊通過4G/3G蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)接收地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器發(fā)送的防撞預(yù)警信息，主控MCU控制機載顯示器顯示避讓方案；

地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器具體運行步驟為：

第一步、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器接收來自4G/3G蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)上的所有通用飛機的空間位置信息即經(jīng)度、緯度、高度三維信息，航向、速度信息；

第二歩、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器為每一架飛機建立空間位置信息、航向、速度信息的數(shù)據(jù)庫，進行原始數(shù)據(jù)存儲；

第三步、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器對每架飛機進行飛行狀態(tài)分析，并通過安裝在地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器上的電子地圖進行每架飛機飛行狀態(tài)的實時顯示；

第四步、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器實時跟蹤每架飛機的空間位置信息即經(jīng)度、緯度、高度三維信息，當未發(fā)現(xiàn)有多架飛機有危險接近的情況時，跳轉(zhuǎn)到第六步，當發(fā)現(xiàn)有多架飛機有危險接近的情況時，跳轉(zhuǎn)到第五步；

第五步、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器通過4G/3G蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)給有危險接近的多架飛機同時發(fā)送告警信息，并經(jīng)過運算給出危險接近飛機以后的航向、速度、空間位置信息的避讓方案；

第六步、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器通過以太網(wǎng)/USB/串口方式，與管制模擬機、雷達數(shù)據(jù)計算機，獲得管制模擬機、雷達數(shù)據(jù)計算機提供的通信導(dǎo)航監(jiān)視數(shù)據(jù)和飛行管制數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)存儲。