[發(fā)明專利]基于ATG技術(shù)的飛機飛行實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711343659.7
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108091179A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李自俊;陳強;黃進;吳光琦;莊夏;黎新;傅強;肖青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民用航空飛行學(xué)院
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G07C5/00;G07C5/08;H04W4/42;H04L29/08
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 王統(tǒng)國

一種基于ATG技術(shù)的飛機飛行實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括機載數(shù)據(jù)采集器、機載ATG收發(fā)機、地面基站、地面核心網(wǎng)和實時監(jiān)控管理平臺，機載數(shù)據(jù)采集器用作采集飛機在飛行過程中的實時飛行數(shù)據(jù)并打包轉(zhuǎn)發(fā)，機載ATG收發(fā)機與地面基站以空地?zé)o線寬帶方式進行交互通信，機載ATG收發(fā)機的服務(wù)器接收數(shù)據(jù)包、并對數(shù)據(jù)包進行實時編碼處理，機載ATG收發(fā)機將編碼數(shù)據(jù)流實時傳輸給地面，地面基站與地面核心網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交互，地面核心網(wǎng)用于對接入網(wǎng)絡(luò)的機載ATG收發(fā)機進行用戶鑒權(quán)管理和業(yè)務(wù)資源調(diào)度，實時監(jiān)控管理平臺與地面核心網(wǎng)之間進行數(shù)據(jù)交互，將地面核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的實時飛行數(shù)據(jù)在地面進行譯碼恢復(fù)為工程值，并進行實時顯示和存儲處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，具體是一種通過民航空地寬帶通信系統(tǒng)進行大量飛行數(shù)據(jù)的采集和不間斷連續(xù)傳輸?shù)娘w機飛行實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來發(fā)生了多起大型飛機失聯(lián)失控的事件，如馬航MH370航班失聯(lián)以及德翼航空航班失控撞山事件。這些都反映了現(xiàn)有飛機飛行實時監(jiān)控技術(shù)還存在較大缺陷，地面控制中心不能實時掌握飛機詳細動態(tài)信息，也沒有技術(shù)手段去主動發(fā)現(xiàn)存在的安全風(fēng)險。而且飛行數(shù)據(jù)記錄器（即黑匣子）用于事故調(diào)查，技術(shù)上屬于事后分析技術(shù)。如果事故飛機找不到黑匣子，就不能對事故原因進行全面的分析和還原。法航447航班飛機在歷時兩年之后才在深海海底找到黑匣子，僅搜尋費用就達到3000萬美元。而MH370航班飛機的黑匣子到現(xiàn)在還沒有找到。

現(xiàn)有飛機飛行狀態(tài)實時監(jiān)控技術(shù)、以及飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的功能和性能均不能滿足當(dāng)前航空運營人對飛行數(shù)據(jù)實時應(yīng)用的更高要求，并且存在以下主要不足之處：

1. 現(xiàn)有飛機飛行狀態(tài)的監(jiān)控基于窄帶通信（例如ACARS）而實現(xiàn)，其無法實時采集并傳輸海量的飛機、發(fā)動機詳細狀態(tài)數(shù)據(jù)；這是因為，a.基于ACARS的飛機飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的報文數(shù)據(jù)容量很小，每個報文僅有100到200個字符且發(fā)送完成需要6～15秒，b.基于ACARS的飛機飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)采用VHF數(shù)據(jù)鏈，最高速率僅有31.5kbps；

2. 現(xiàn)有飛機飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（FDR）只能在飛機落地后，通過地面專用設(shè)備才能有效獲取數(shù)據(jù)；若發(fā)生飛機失聯(lián)或飛行事故后，一旦出現(xiàn)找不到黑匣子的情況，就不能及時進行事故調(diào)查，事故原因可能成為懸案。

綜上所述，現(xiàn)有飛機飛行狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)、以及FDR系統(tǒng)事故調(diào)查技術(shù)所存在的技術(shù)不足，使得其無法對飛機飛行狀態(tài)進行實時地連續(xù)不間斷監(jiān)控，這也就無法對飛機飛行事故或飛機失聯(lián)事件進行及時、準確地分析和掌握。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的在于：針對當(dāng)前空中飛行的飛機與地面之間的采用窄帶無線通信數(shù)據(jù)鏈路受限的特殊性，以及現(xiàn)有飛機實時監(jiān)控技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸量、通信實時性上的不足，提供一種能夠連續(xù)不間斷的實時監(jiān)控空中飛機詳細狀態(tài)的、基于ATG技術(shù)的飛機飛行實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明實現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是，一種基于ATG技術(shù)的飛機飛行實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括：

-機載數(shù)據(jù)采集器，所述機載數(shù)據(jù)采集器通過轉(zhuǎn)接插頭連接在飛機FDR系統(tǒng)的采集點上，所述機載數(shù)據(jù)采集器用作采集飛機在飛行過程中的實時飛行數(shù)據(jù)并打包轉(zhuǎn)發(fā)；

-機載ATG收發(fā)機，所述機載ATG收發(fā)機與地面基站以空地?zé)o線寬帶方式進行交互通信，所述機載ATG收發(fā)機配有機載服務(wù)器，該機載服務(wù)器通過以太網(wǎng)接收機載數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，且機載服務(wù)器用于對數(shù)據(jù)包進行實時編碼處理；所述機載ATG收發(fā)機將編碼數(shù)據(jù)流實時傳輸給地面；

-地面基站，所述地面基站與機載ATG收發(fā)機以空中無線通信方式進行寬帶數(shù)據(jù)交互，所述地面基站包括安裝在電信服務(wù)商鐵塔上的地面天線和電信服務(wù)商站址內(nèi)的基帶設(shè)備；

-地面核心網(wǎng)，所述地面核心網(wǎng)的服務(wù)器與各地面基站之間通過地面光纖專線進行數(shù)據(jù)交互，地面核心網(wǎng)用于對接入網(wǎng)絡(luò)的機載ATG收發(fā)機進行用戶鑒權(quán)管理和業(yè)務(wù)資源調(diào)度；