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

在審

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

本發(fā)明涉及一種基于4G/3G/BDS的通航飛機(jī)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)及方法，還包括機(jī)載通信導(dǎo)航終端，地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)/USB/串口方式與管制模擬機(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)通信，獲得管制模擬機(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)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(jī)載通信導(dǎo)航終端用于飛機(jī)的通信與導(dǎo)航，地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器用于對(duì)飛機(jī)信息的處理與反饋，同時(shí)，具有飛機(jī)防撞預(yù)警和數(shù)據(jù)記錄、分析的能力。突破了以往點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的方式，利用覆蓋面積廣的4G/3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基站作為信號(hào)中轉(zhuǎn)，依托互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離，多飛機(jī)的軌跡跟蹤顯示，而利用地面服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)瀏覽器顯示聯(lián)網(wǎng)所有飛機(jī)的軌跡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于4G/3G/BDS的通航飛機(jī)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)及方法，具體涉及基于BDS依托4G/3G蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一種空地?cái)?shù)據(jù)交換鏈條進(jìn)行通信的方法以及相關(guān)硬件系統(tǒng)，適用于通航飛機(jī)的通信導(dǎo)航監(jiān)視領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)的4G/3G蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，傳輸速率快，可靠性好，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可以為通航飛機(jī)提供通信和導(dǎo)航所需的基礎(chǔ)設(shè)施支持。同時(shí)，我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)向亞太地區(qū)提供全天候、全天時(shí)的定位、授時(shí)服務(wù)，其定位精度為10米，測(cè)速精度為0.2米/秒，均與GPS相當(dāng)，可以完全擺脫對(duì)國(guó)外衛(wèi)星定位系統(tǒng)的依賴，為亞太地區(qū)用戶提供高可靠、高精度的定位服務(wù)。

而中國(guó)將在2016年全面開(kāi)放低空空域，屆時(shí)，低空空域的通航飛機(jī)數(shù)量將急速增長(zhǎng)，其飛行安全需要得到保障。目前，針對(duì)通用飛機(jī)的安全監(jiān)管體制尚未健全，通信導(dǎo)航設(shè)備尚未標(biāo)準(zhǔn)化。為解決通航飛機(jī)的通信導(dǎo)航問(wèn)題，保障通航飛機(jī)在飛行過(guò)程中的安全，設(shè)計(jì)一種低成本、高可靠性的通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)很有必要，本發(fā)明提出了符合以上要求的基于4G/3G/BDS的通航飛機(jī)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)及方法。

目前技術(shù)存在的問(wèn)題：

通航飛機(jī)現(xiàn)有的通信導(dǎo)航設(shè)備，價(jià)格昂貴，需要專業(yè)維護(hù)，并且隨著飛機(jī)數(shù)量增多，會(huì)極大增加地面通信導(dǎo)航設(shè)備的壓力，占用民航飛機(jī)資源。

通航飛機(jī)現(xiàn)有的監(jiān)視手段，主要是依靠飛行員話音報(bào)告，有人也在采用大型客機(jī)上的ADS-B技術(shù)，但ADS-B技術(shù)需要專門劃設(shè)區(qū)域，布設(shè)大量的地面基站，造價(jià)昂貴，維護(hù)不便，同時(shí)機(jī)載ADS-B發(fā)射、接收裝置功耗較高、價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對(duì)目前技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種基于4G/3G/BDS的通航飛機(jī)通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)及方法。

整套系統(tǒng)主要由機(jī)載通信導(dǎo)航終端、4G/3G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)、地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器三部分組成，其中4G/3G蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)為國(guó)家建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，不用布設(shè)。整個(gè)系統(tǒng)成本低，便于部署和維護(hù)，可以極大降低通航監(jiān)視成本，保障飛行安全。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是：一種基于4G/3G/BDS的通航飛機(jī)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(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)，其特征在于：還包括機(jī)載通信導(dǎo)航終端，數(shù)個(gè)所述機(jī)載通信導(dǎo)航終端通過(guò)北斗衛(wèi)星接收機(jī)獲得飛機(jī)的實(shí)時(shí)空間位置、速度及航向信息，將其顯示在機(jī)載顯示器上，并通過(guò)4G/3G蜂窩移動(dòng)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(guò)以太網(wǎng)/USB/串口方式與管制模擬機(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)通信，獲得管制模擬機(jī)、雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)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(jī)載通信導(dǎo)航終端用于飛機(jī)的通信與導(dǎo)航，地面通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)器用于對(duì)飛機(jī)信息的處理與反饋，同時(shí)，具有飛機(jī)防撞預(yù)警和數(shù)據(jù)記錄、分析的能力；

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