一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展，通用航空的應(yīng)用也越來也廣泛，而發(fā)展通用航空，空域開放是關(guān)鍵。空域不開放，通用飛機(jī)就無法順利升空飛行，通用航空的各項(xiàng)工作也就無法推進(jìn)。目前低空空域管理改革面臨的主要困難是:空防安全與低空開放的矛盾、空域資源規(guī)劃對(duì)低空空域開放的影響、法律責(zé)任界定存在缺失、運(yùn)行管理體系不健全、飛行服務(wù)保障條件不完善。與國外通用航空運(yùn)行監(jiān)視模式不同，我國是高度設(shè)防的國家，周邊環(huán)境復(fù)雜，部分地區(qū)又有眾多的重要限制區(qū)域，空防安全的壓力很大，通用航空的低、慢、小飛行目標(biāo)的監(jiān)控對(duì)航空安全至關(guān)重要?？傮w而言，空中交通管制手段還比較落后，因此，探索構(gòu)建適合的科學(xué)有效的通航監(jiān)管模式，通過建立完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，推行通用航空飛機(jī)及機(jī)載設(shè)備準(zhǔn)入機(jī)制，并建立自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制，建立有效的空防安全和飛行安全的監(jiān)管機(jī)制，是非常必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型公開了一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，提高空域利用效率，提高了通航飛行安全性。
[0004]本實(shí)用新型公開了一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，包括:
[0005]定位裝置，用于向飛行器發(fā)送定位數(shù)據(jù)；
[0006]機(jī)載終端，用于利用定位裝置確定其精確位置，通過無線通信網(wǎng)向地面設(shè)備廣播飛行器的飛行信息，并接收地面設(shè)備發(fā)送的其他飛行器的數(shù)據(jù)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；
[0007]地面設(shè)備，用于接收各飛行器的機(jī)載終端發(fā)送的信息，對(duì)飛行器進(jìn)行實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)監(jiān)控，分析可能的飛行風(fēng)險(xiǎn)，上行廣播發(fā)布并提供防相撞報(bào)警信息；
[0008]機(jī)載交互設(shè)備，用于和機(jī)載終端連接，將各個(gè)飛行器的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)及報(bào)警信息進(jìn)行顯示。
[0009]可選的，所述機(jī)載終端周期性發(fā)送詢問消息，用以查詢臨近飛機(jī)的位置、方位、相對(duì)高度和距離，并根據(jù)臨近飛機(jī)的位置、方位、相對(duì)高度和距離計(jì)算臨近飛機(jī)的臨近值；
[0010]當(dāng)所述臨近值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述機(jī)載終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0011]可選的，所述定位裝置為北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)或GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
[0012]可選的，所述機(jī)載終端為ADS-B設(shè)備，所述ADS-B設(shè)備接收北斗/GPS信號(hào)后，確定其在空中/地面的準(zhǔn)確位置，結(jié)合其它數(shù)據(jù)后把位置信息通過航空無線專網(wǎng)發(fā)送給運(yùn)行保障與服務(wù)中心。
[0013]可選的，所述飛行器的飛行信息包括:飛行器的位置、飛行器的飛行速度、飛行器的高度、飛行器的飛行趨勢(shì)、飛行器的飛行軌跡。
[0014]可選的，所述地面設(shè)備包括云計(jì)算中心，所述云計(jì)算中心能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的多維空間數(shù)據(jù)計(jì)算，數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果用于為各階段運(yùn)動(dòng)的飛行器提供即時(shí)調(diào)整依據(jù)。
[0015]可選的，所述數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果用于為各階段運(yùn)動(dòng)的飛行器提供即時(shí)調(diào)整依據(jù)，包括:
[0016]為飛行器在惡劣氣象條件下的起降提供安全的計(jì)算依據(jù)；以及
[0017]為多山多霧地區(qū)飛行器計(jì)算優(yōu)化的航跡以及備份航跡。
[0018]可選的，所述系統(tǒng)還包括低空綜合監(jiān)視單元，所述低空綜合監(jiān)視單元由一個(gè)或多個(gè)子濾波器及一個(gè)融合中心組成；
[0019]所述子濾波器接收各類監(jiān)視數(shù)據(jù)，并采用卡爾曼濾波對(duì)每類監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，形成局部航跡；
[0020]所述融合中心接收各子濾波器處理之后的局部航跡，并采用無重置聯(lián)邦融合算法，形成系統(tǒng)航跡。
[0021 ] 可選的，所述系統(tǒng)還包括ADS-B地面站，所述ADS-B地面站由ADS-B接收機(jī)硬件模塊、信號(hào)處理軟件模塊和網(wǎng)管系統(tǒng)三部分組成；
[0022]所述ADS-B地面站為全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利用模塊化設(shè)計(jì)、雙接收通道、熱備份的方式提高系統(tǒng)穩(wěn)定度，采用遠(yuǎn)程網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)ADS-B地面站的遠(yuǎn)程射頻自檢、遠(yuǎn)程控制，以實(shí)現(xiàn)ADS-B地面站無人值守。
[0023]可選的，所述機(jī)載交互設(shè)備通過無線或有線方式與機(jī)載無線通信終端連接，用于通用航空移動(dòng)互聯(lián)、信息交互；
[0024]所述機(jī)載交互設(shè)備具有監(jiān)視導(dǎo)航、綜合信息服務(wù)、飛行計(jì)劃服務(wù)、氣象信息、增值服務(wù)功能。
[0025]通過本實(shí)用新型的低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)，機(jī)載終端可以將航空器的標(biāo)識(shí)號(hào)、位置、趨勢(shì)、航跡等信息實(shí)時(shí)發(fā)送至運(yùn)行保障與服務(wù)中心。相比傳統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視，本實(shí)用新型中的通用航空無線專網(wǎng)可以對(duì)監(jiān)視目標(biāo)提供更快的報(bào)告刷新速率，更準(zhǔn)確的位置/速度信息的航跡，有利于較大提升航跡計(jì)算精確度，提供給管制員更準(zhǔn)確軌跡顯示，為管制員的決策提供了有力的支持，保障了低空領(lǐng)域的安全性。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的通用航空專網(wǎng)功能及結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低空綜合監(jiān)視單元數(shù)據(jù)處理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0033]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低空飛行器動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該動(dòng)態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)包括定位裝置、機(jī)載終端、地面設(shè)備以及機(jī)載交互設(shè)備。
[0034]定位裝置，用于向飛行器發(fā)送定位數(shù)據(jù)，定位系統(tǒng)可以保證在任意時(shí)刻，地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)瑋度和高度，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能。這可以用來引導(dǎo)飛機(jī)安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地。
[0035]定位裝置能夠提供如下信息:(I)坐標(biāo)(Coordinate)，有二維和三維兩種表示方式；(2 )路標(biāo)(Landmark or waypoint)，這是GPS內(nèi)存的一個(gè)坐標(biāo)值；(3)路線(Route)，路線是GPS內(nèi)存中存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)，包括一個(gè)起點(diǎn)和一個(gè)終點(diǎn)的坐標(biāo)，還可以包括若干中間點(diǎn)的坐標(biāo)，每兩個(gè)坐標(biāo)之間的線段叫一條腿；(4)前進(jìn)方向(Heading)，GPS沒有指北針的功能，靜止不動(dòng)時(shí)是不知道方向的；(5)導(dǎo)向(Bearing) ; (6)日出日落時(shí)間(Sun set/raisetime) ;(7)足跡線(Plot trail)。飛行器能夠接收上述信息，并基于上述信息完成定位、導(dǎo)航等功能。
[0036]定位裝置包括并不限于:全球定位系統(tǒng)(GPS)、格洛納斯系統(tǒng)、伽利略系統(tǒng)、北斗系統(tǒng)。
[0037]機(jī)載終端，用于利用定位裝置確定其精確位置，通過無線通信網(wǎng)向地面設(shè)備廣播飛行器的飛行信息，并接收地面設(shè)備發(fā)送的其他飛行器的數(shù)據(jù)，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
[0038]機(jī)載終端主要由寬帶無線通信單元、北斗/GPS導(dǎo)航單元等部分組成，支持外置音頻輸出和顯示設(shè)備。機(jī)載終端基本組成框圖如圖2所示。
[0039]作為一個(gè)實(shí)施例，機(jī)載終端具有如下特性:
[0040](I)環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、電磁兼容性等遵循D0160G標(biāo)準(zhǔn)，需通過相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試；