一種飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備及其方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬飛行監(jiān)視控制技術(shù)領域，具體涉及一種飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國通用航空進入一個快速發(fā)展階段，低空空域正在逐步的開放，飛行器的密度將逐步增大，雷達監(jiān)視基站的稀少與增設基站的費用過高，使得低空飛行存在以下問題:
(I)目前，我國雷達基站布設密度低，低空空域環(huán)境下雷達電磁波容易被地形遮擋，影響雷達監(jiān)視效果；(2)雷達布設成本高；(3)地面保障系統(tǒng)依舊通過喊話實現(xiàn)，不能實時知道地勤服務車輛的位置；(4)雷達系統(tǒng)監(jiān)視效果不直觀，并且功能性改進困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)在技術(shù)中的問題，提供一種飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備及其方法，它能夠完成對低空空域飛行器和場地車輛的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，并且可以保障低空空域飛行器的安全運行。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]本發(fā)明一種飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備，包括發(fā)射設備、接收設備、處理設備和顯示設備，所述發(fā)射設備包括飛行器或車輛中加裝的ADS-B(廣播式自動相關監(jiān)視)發(fā)射器；所述接收設備包括ADS-B地面站、或機載ADS-B接收機、或二次雷達系統(tǒng)；所述處理設備包括計算機、或服務器；所述顯示設備包括顯示器、或投影儀或其它顯示裝置。
[0006]所述計算機中安裝有軟件，所述軟件包括Labview軟件、解碼軟件、信息裝載軟件和地圖顯示軟件。
[0007]所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備，所述飛行器或車輛中加裝ADS-B發(fā)射器，用于發(fā)射ADS-B信息，所述接收設備采用ADS-B地面站，用于接收ADS-B發(fā)射器發(fā)射的ADS-B信息，所述處理設備采用計算機，由ADS-B地面站將接收的ADS-B信息通過網(wǎng)線傳輸給計算機，在計算機中使用Labview軟件(NI公司開發(fā)的一種虛擬儀器軟件)接收ADS-B地面站傳過來的ADS-B信息，并存儲到計算機的硬盤中，完成ADS-B信息的采集和存儲；在計算機中由Labview軟件調(diào)用解碼軟件，對ADS-B信息進行解碼處理，并將處理完的解碼數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤中；在計算機中由信息裝載軟件，將解碼數(shù)據(jù)生成地理數(shù)據(jù)文件；在計算機中調(diào)用地圖顯示軟件，將地理數(shù)據(jù)文件加載到地圖顯示軟件中；所述顯示設備采用顯示器，計算機將裝載有地理數(shù)據(jù)的地圖信息傳輸給顯示器，用顯示器對加載地理數(shù)據(jù)后的地圖顯示軟件進行終端顯示，顯示出飛行器的飛行軌跡。
[0008]一種使用所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備的監(jiān)視方法，包括以下步驟:
[0009]a、ADS-B信息的發(fā)射，將飛行器或車輛的位置、速度、高度及相關信息，利用ADS-B發(fā)射器生成ADS-B信息進行發(fā)射；
[0010]b、ADS-B信息的采集和存儲，使用ADS-B地面站對飛行器或車輛中ADS-B發(fā)射器發(fā)射的ADS-B信息進行接收，由ADS-B地面站內(nèi)部電路將ADS-B信息進行信號放大，并根據(jù)TCP協(xié)議，通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù)傳輸計算機的網(wǎng)卡端口，由計算機使用Labview軟件通過TCP協(xié)議從網(wǎng)卡端口中讀取，并存儲到計算機的硬盤中，完成ADS-B信息的采集和存儲；
[0011]C>ADS-B信息的處理，在計算機中由Labview軟件調(diào)用解碼軟件，對計算機硬盤中存儲的ADS-B信息進行解碼處理，得到解碼數(shù)據(jù)，將解碼數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤中，然后在計算機中運行信息裝載軟件，將解碼數(shù)據(jù)生成地理數(shù)據(jù)文件，又在計算機中調(diào)用地圖顯示軟件，將地理數(shù)據(jù)文件加載到地圖顯示軟件中；
[0012]d、運行狀態(tài)顯示，計算機將裝載有地理數(shù)據(jù)的地圖信息傳輸給顯示器，用顯示器對加載地理數(shù)據(jù)后的地圖顯示軟件進行終端顯示，從而顯示出飛行器的飛行軌跡，達到監(jiān)視的效果。
[0013]進一步的，所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視方法，所述步驟b中，計算機采用Labview軟件讀取和儲存ADS-B信息的具體步驟為:
[0014]步驟一、將Labview軟件與ADS-B地面站設定為相同的地址和通信端口，確保能夠正常通信；
[0015]步驟二、在Labview軟件中建立TCP數(shù)據(jù)控件，讀取計算機網(wǎng)卡端口中的ADS-B信息;
[0016]步驟三、在Labview軟件中建立循環(huán)語句，將讀取到的ADS-B信息按照標準長度進行分割，生成ADS-B數(shù)據(jù)段，以便進行解碼處理；
[0017]步驟四、在Labview軟件中設置ADS-B數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)庫節(jié)點、數(shù)據(jù)類型和文件路徑，將分割好的ADS-B數(shù)據(jù)段存儲到計算機的硬盤中。
[0018]通過以上四個步驟完成信息的讀取和存儲。
[0019]進一步的，所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視方法，所述步驟c中計算機在Labview軟件中調(diào)用解碼軟件處理ADS-B信息的具體步驟為:
[0020]步驟一、在Labview軟件中建立解碼軟件與ADS-B數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)庫的鏈接，設置解碼軟件讀取ADS-B數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)庫的文件路徑和文件類型，實現(xiàn)解碼軟件對ADS-B數(shù)據(jù)段的讀??；
[0021]步驟二、根據(jù)ADS-B編碼定義手冊，在解碼軟件中編寫ADS-B解碼程序，對ADS-B數(shù)據(jù)段進行解碼；
[0022]步驟三、在解碼軟件中解碼得到解碼數(shù)據(jù)，將解碼數(shù)據(jù)存儲到解碼數(shù)據(jù)庫文件中，保存到計算機硬盤上。
[0023]進一步的，所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視方法，所述步驟c中在計算機中運行信息裝載軟件的功能是將解碼數(shù)據(jù)生成為地理數(shù)據(jù)文件，地理數(shù)據(jù)文件是一種專門用于在地圖顯示軟件中顯示地理數(shù)據(jù)的文件，并加載到地圖顯示軟件中顯示，具體過程為:
[0024]步驟一、在信息裝載軟件中編制信息裝載程序，將解碼數(shù)據(jù)生成地理數(shù)據(jù)文件；
[0025]步驟二、將信息裝載軟件中生成的地理數(shù)據(jù)文件，保存到計算機硬盤上；
[0026]步驟三、在計算機中調(diào)用地圖顯示軟件，在地圖顯示軟件中添加地理數(shù)據(jù)文件的動態(tài)鏈接，將地理數(shù)據(jù)文件加載到地圖顯示軟件中。
[0027]優(yōu)選的，所述解碼軟件為:matlab軟件、VB軟件或VC軟件。
[0028]優(yōu)選的，所述信息裝載軟件為:matlab軟件、或Labview軟件、或VC軟件。
[0029]優(yōu)選的，所述地圖顯示軟件為:google earth軟件、或高德地圖軟件；所述地理數(shù)據(jù)文件為:KML文件或KMZ文件。
[0030]所述Labview軟件是一種具有方便的端口數(shù)據(jù)采集功能和多數(shù)數(shù)據(jù)格式存儲功能的軟件，并且容易與多種軟件相結(jié)合的多功能軟件。在本發(fā)明中，使用Labview軟件對由ADS-B接收機接收的ADS-B信號進行采集。利用Labview軟件調(diào)用ADS-B解碼軟件對采集到的ADS-B信息進行解碼得到地理信息。利用Labview軟件調(diào)用信息裝載軟件對解碼得到的地理信息進行地理信息的裝載，形成地理信息文件。利用Labview軟件調(diào)用地圖顯示軟件，實現(xiàn)地理顯示軟件在Labview軟件中顯示。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點:
[0032]①設計的方法能夠完成對低空復雜空域中的飛行器以及場面內(nèi)服務車輛進行監(jiān)視。
[0033]②監(jiān)視畫面直觀易懂，該方法融合性強，易于與其他設備、其他方法融合，易功能拓展。
[0034]③該方法成本遠遠低于雷達系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明的設備示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明方法的原理示意圖
【具體實施方式】
[0037]下面參照附圖對本發(fā)明【具體實施方式】進行詳細說明。
[0038]參見圖1、圖2。
[0039]本發(fā)明一種飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備，包括發(fā)射設備、接收設備、處理設備和顯示設備，所述發(fā)射設備包括飛行器或車輛中加裝的ADS-B(廣播式自動相關監(jiān)視)發(fā)射器；所述接收設備包括ADS-B地面站、或機載ADS-B接收機、或二次雷達系統(tǒng)；所述處理設備包括計算機、或服務器；所述顯示設備包括顯示器、或投影儀或其它顯示裝置。
[0040]所述計算機中安裝有軟件，所述軟件包括Labview軟件、解碼軟件、信息裝載軟件和地圖顯示軟件。
[0041]所述的飛行器或場地車輛運行狀態(tài)的監(jiān)視設備，所述飛行器或車輛中加裝ADS-B發(fā)射器，用于發(fā)射ADS-B信息，所述接收設備采用ADS-B地面站，用于接收ADS-B發(fā)射器發(fā)射的ADS-B信息，所述處理設備采用計算機，由ADS-B地面站將接收的ADS-B信息通過網(wǎng)線傳輸給計算機，在計算機中使用Labview軟件(NI公司開發(fā)的一種虛擬儀器軟件)接收ADS-B地面站傳過來的ADS-B信息，并存儲到計算機的硬盤中，完成ADS-B信息的采集和存儲；在計算機中由Labview軟件調(diào)用解碼軟件，對ADS-B信息進行解碼處理，并將處理完的解碼數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤中；在計算機中由信息裝載軟件，將解碼數(shù)據(jù)生成地理數(shù)據(jù)文件；在計算機中調(diào)用地圖顯示軟件，將地理數(shù)據(jù)文件加載到地圖顯示軟件中；所述顯示設備采用顯示器，計算機