一種兼容北斗和gps的手持式ads-b接收設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，包括金屬外殼、ADS-B廣播信號(hào)接收卡、微型計(jì)算機(jī)、觸摸屏，所述金屬外殼位于本實(shí)用新型的外部，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡位于金屬外殼內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)與ADS-B廣播信號(hào)接收卡連接，所述觸摸屏與金屬外殼連接。本實(shí)用新型結(jié)合我國(guó)ADS-B技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要，針對(duì)S模式應(yīng)答機(jī)1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)計(jì)民航ADS-B信號(hào)接收裝置，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后獲取附近空域飛機(jī)的位置、速度、高度、航向信息，以模擬雷達(dá)屏幕的方式呈現(xiàn)飛機(jī)飛行信息，滿足與飛行信息獲取有關(guān)的各種應(yīng)用的需要。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空無(wú)線電通信的空管領(lǐng)域，尤其是一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視技術(shù)(ADS-B)是無(wú)線電通信在空管系統(tǒng)中的新應(yīng)用，是未來(lái)新空管系統(tǒng)的重要組成部分。美國(guó)航空管理局(FAA)要求境內(nèi)所有航空器，在2020年I月前必須安裝ADS-B相關(guān)設(shè)備，同時(shí)中國(guó)也將發(fā)展ADS-B技術(shù)作為其未來(lái)空管系統(tǒng)計(jì)劃的一部分。美國(guó)新一代空中運(yùn)輸系統(tǒng)計(jì)劃指出，到2025年全球航空器的數(shù)量會(huì)增加2-3倍，需要對(duì)全球范圍內(nèi)現(xiàn)有空中交通管理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)以滿足更多航空器的安全飛行。傳統(tǒng)基于雷達(dá)的空中交通管理系統(tǒng)，面臨著設(shè)備維護(hù)代價(jià)昂貴和技術(shù)復(fù)雜的困難，另外雷達(dá)電波可能被高層建筑物和山川阻擋，低空航空器可能不會(huì)被發(fā)現(xiàn)；在荒無(wú)人煙的偏遠(yuǎn)山區(qū)或者廣袤的海洋中，雷達(dá)設(shè)備存在難以部署和維護(hù)的問(wèn)題。目前ADS-B技術(shù)應(yīng)用于空管系統(tǒng)普遍采用與原有雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的方式。這種方式在利用原有雷達(dá)設(shè)備的同時(shí)引入新的ADS-B技術(shù)，降低了成本而且保證了系統(tǒng)兼容性。雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)截獲飛行數(shù)據(jù)，機(jī)載廣播設(shè)備廣播ADS-B信息，安裝接收設(shè)備的ADS-B地面站接收ADS-B信息，ADS-B系統(tǒng)與雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，最終被空管理中心使用。另外機(jī)載ADS-B接收設(shè)備也可以接收附近空域其他飛機(jī)廣播的ADS-B信息，這樣給飛行員更多的空中交通信息，一方面加強(qiáng)了空中安全，另一方面也利于實(shí)現(xiàn)自由飛行。與雷達(dá)系統(tǒng)相比，ADS-B技術(shù)主要有三個(gè)優(yōu)勢(shì)=(I)GPS定位信息比以往更加精確可靠，所以ADS-B信息也更加精確可靠；(2) ADS-B設(shè)備簡(jiǎn)單易用，造價(jià)非常低廉，可以廣泛部署；(3) ADS-B技術(shù)采用廣播方式實(shí)現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)共享，利于實(shí)現(xiàn)自由飛行和加強(qiáng)空中協(xié)同。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備。
[0004]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型的方案是:一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，包括金屬外殼、ADS-B廣播信號(hào)接收卡、微型計(jì)算機(jī)、觸摸屏，所述金屬外殼位于本實(shí)用新型的外部，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡位于金屬外殼內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)與ADS-B廣播信號(hào)接收卡連接，所述觸摸屏與金屬外殼連接。
[0005]作為優(yōu)選，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡通過(guò)USB接口將ADS-B消息發(fā)送給微型計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位、北斗衛(wèi)星定位、地圖縮放拖拽、航跡畫(huà)面錄制及播放功能。
[0006]作為優(yōu)選，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡包括電源模塊、射頻前端、數(shù)字信號(hào)處理器、GPS模塊、通信接口，工作步驟為電源模塊由USB端口提供輸入，經(jīng)過(guò)DC-DC電源芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路需要的電源以及模擬電路需要的電源，射頻前端電路輸入天線射頻信號(hào)，有效的1090ES數(shù)據(jù)鏈信號(hào)被參雜在噪聲中，信號(hào)幅值很低，為了保證向數(shù)字信號(hào)處理器輸入比較干凈規(guī)整的ADS-B模擬信號(hào)，射頻前端電路由多級(jí)的濾波放大、檢波、峰值檢測(cè)、比較器組成，濾波和放大模塊采用針對(duì)1090MHz頻帶的專(zhuān)用芯片，保證有效信號(hào)的最大增強(qiáng)，噪聲信號(hào)的最大抑制，數(shù)字信號(hào)處理器，采用高速FPGA，對(duì)射頻前端處理后1090ES數(shù)據(jù)鏈路模擬信號(hào)進(jìn)行處理，提取S模式ADS-B消息，衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和S模式ADS-B消息進(jìn)入通信接口 FIFO，等待發(fā)送給上位機(jī)，衛(wèi)星定位模塊，結(jié)合GPS系統(tǒng)與北斗定位系統(tǒng)，保證定位數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
[0007]作為優(yōu)選，所述設(shè)備最大探測(cè)距離為100km-150km，最大跟蹤目標(biāo)批次大于40批。
[0008]本實(shí)用新型結(jié)合我國(guó)ADS-B技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要，針對(duì)S模式應(yīng)答機(jī)1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)計(jì)民航ADS-B信號(hào)接收裝置，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后獲取附近空域飛機(jī)的位置、速度、高度、航向信息，以模擬雷達(dá)屏幕的方式呈現(xiàn)飛機(jī)飛行信息，滿足與飛行信息獲取有關(guān)的各種應(yīng)用的需要。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的總體設(shè)計(jì)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型信號(hào)接收卡的內(nèi)部電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]如圖1-2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，包括金屬外殼1、ADS-B廣播信號(hào)接收卡2、微型計(jì)算機(jī)3、觸摸屏4，所述金屬外殼I位于本實(shí)用新型的外部，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡2位于金屬外殼I內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)3與ADS-B廣播信號(hào)接收卡2連接，所述觸摸屏4與金屬外殼I連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡2通過(guò)USB接口將ADS-B消息發(fā)送給微型計(jì)算機(jī)3，實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位、北斗衛(wèi)星定位、地圖縮放拖拽、航跡畫(huà)面錄制及播放功能。
[0014]作為優(yōu)選，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡2包括電源模塊、射頻前端、數(shù)字信號(hào)處理器、GPS模塊、通信接口，工作步驟為電源模塊由USB端口提供輸入，經(jīng)過(guò)DC-DC電源芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路需要的電源以及模擬電路需要的電源，射頻前端電路輸入天線射頻信號(hào)，有效的1090ES數(shù)據(jù)鏈信號(hào)被參雜在噪聲中，信號(hào)幅值很低，為了保證向數(shù)字信號(hào)處理器輸入比較干凈規(guī)整的ADS-B模擬信號(hào)，射頻前端電路由多級(jí)的濾波放大、檢波、峰值檢測(cè)、比較器組成，濾波和放大模塊采用針對(duì)1090MHz頻帶的專(zhuān)用芯片，保證有效信號(hào)的最大增強(qiáng)，噪聲信號(hào)的最大抑制，數(shù)字信號(hào)處理器，采用高速FPGA，對(duì)射頻前端處理后1090ES數(shù)據(jù)鏈路模擬信號(hào)進(jìn)行處理，提取S模式ADS-B消息，衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)和S模式ADS-B消息進(jìn)入通信接口 FIFO，等待發(fā)送給上位機(jī)，衛(wèi)星定位模塊，結(jié)合GPS系統(tǒng)與北斗定位系統(tǒng)，保證定位數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
[0015]作為優(yōu)選，所述設(shè)備最大探測(cè)距離為100km-150km，最大跟蹤目標(biāo)批次大于40批。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理:結(jié)合我國(guó)ADS-B技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要，針對(duì)S模式應(yīng)答機(jī)1090ES數(shù)據(jù)鏈設(shè)計(jì)民航ADS-B信號(hào)接收裝置，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后獲取附近空域飛機(jī)的位置、速度、高度、航向信息，以模擬雷達(dá)屏幕的方式呈現(xiàn)飛機(jī)飛行信息，滿足與飛行信息獲取有關(guān)的各種應(yīng)用的需要。[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，包括金屬外殼、ADS-B廣播信號(hào)接收卡、微型計(jì)算機(jī)、觸摸屏，其特征在于:所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡位于金屬外殼內(nèi)部，所述微型計(jì)算機(jī)與ADS-B廣播信號(hào)接收卡連接，所述觸摸屏與金屬外殼連接，所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡通過(guò)USB接口與微型計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，其特征在于:所述ADS-B廣播信號(hào)接收卡包括電源模塊、射頻前端、數(shù)字信號(hào)處理器、GPS模塊、通信接□。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種兼容北斗和GPS的手持式ADS-B接收設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備最大探測(cè)距離為100km-150km，最大跟蹤目標(biāo)批次大于40批。
【文檔編號(hào)】G01S19/13GK203595809SQ201320578582
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】韓九強(qiáng), 李國(guó)朝 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 西安智敏測(cè)控科技有限責(zé)任公司