通用航空器飞行状态自动广播监视系统及监视方法技术方案

本发明专利技术公开了通用航空器飞行状态自动广播监视系统及监视方法，包括GPS/北斗导航卫星，通用航空器和移动通信网络运营商；通用航空器上搭载有与GPS/北斗导航卫星相连的通用航空器飞行状态自动广播监视器，获取通用航空器的飞行状态数据；通用航空器飞行状态自动广播监视器通过移动通信网络运营商与空中交通管制服务器相连，将通用航空器的数据发送到空中交通管制服务器中；空中交通管制服务器分别与民航ATC数据库、报备数据库相连，绘制空域交通情势图，并将交通情势图发送到通用航空器飞行状态自动广播监视器中。本发明专利技术以成熟发展的移动通信网络作为地面接收系统，不需要重新建设地面站和雷达系统，费用低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通用航空器
，尤其涉及通用航空器飞行状态自动广播监视系统及监视方法。
技术介绍
通用航空器是指从事公共航空运输以外的航空活动的民用航空器，具有机动灵活、快速高效等特点，其作业项目覆盖了农、林、牧、渔、工业、建筑、科研、交通、娱乐等多个行业。通用航空器可以执行航空摄影、医疗救护、气象探测、空中巡查、人工降水、海洋监测、陆地及海上石油服务、飞机播种、空中施肥等任务，在国民经济中起着非常重要的作用。根据通用航空器的定义，公务机、私人飞机以及民用无人机都属于通用航空器范畴。近些年来，我国通用航空器的数量较以往有大幅度的增长。预计未来5年-10年，通用航空飞机数量的年均增长率将达到30％。随着科技的进步，民用无人机的发展迅猛，并不断走向实用化。由于民用无人机实用费用低廉且对地面设施的依赖较小，因此航空摄影、空中巡查、空中施肥等通用航空项目已经越来越多的由民用无人机来执行。业内人士指出，随着中国经济的发展，公务飞行、商用飞行、空中游览、私人驾照培训、无人机航空摄影、空中巡查、空中施肥等通用航空项目，正受到越来越多人的青睐，具有巨大的市场需求。这必然导致为之提供服务的领域呈现快速发展的局面。然而在空中管制方面存在的问题亟待解决。目前，我国的民航管制手段主要以雷达管制为主。使用的雷达种类为一次监视雷达和二次监视雷达。一次监视雷达发射的一小部分无线电脉冲被目标反射回来并由该雷达收回加以处理和显示，在显示器上只显示一个亮点而无其他数据。二次监视雷达是一种把已测到的目标与一种以应答机形式相配合设备协调起来的雷达系统，能在显示器上显示出标牌、符号、编号、航班号、高度和运行轨迹等及特殊编号。雷达管制的覆盖区域有限而且设备费用较高，主要布置在重要地区、繁忙的机场和航班沿线地区，无法完全覆盖所有区域，尚存在大量的监控盲区。ADS-B(自动相关信息监视播报系统)技术用于空中交通管制，可以在无
法部署航管雷达的大陆地区为通用航空器提供优于雷达间隔标准的虚拟雷达管制服务；在雷达覆盖地区，即使不增加雷达设备也能以较低代价增强雷达系统监视能力，提高航路乃至终端区的飞行容量。ADS-B技术引进我国并不晚，然而ADS-B通信频率在我国是使用受限的频率，使其发展缓慢。地面接收系统无法构成有效的管控覆盖。近年来，我国通用航空飞行数量“井喷”式的增长，特别是在城市附近活动的低速低空轻型飞机和民用无人机的飞行活动对公众安全造成了威胁。急需一种可以针对通用航空器，特别是低速低空轻型飞机和民用无人机进行飞行状态监视的系统出现。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供通用航空器飞行状态自动广播监视系统及监视方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种通用航空器飞行状态自动广播监视系统，包括GPS/北斗导航卫星，至少一个通用航空器，移动通信网络运营商，空中交通管制服务器，民航ATC数据库和报备数据库；每个所述通用航空器上搭载有通用航空器飞行状态自动广播监视器，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器与所述GPS/北斗导航卫星相连，用于确定通用航空器的飞行状态数据；所述通用航空器飞行状态自动广播监视器通过所述移动通信网络运营商与所述空中交通管制服务器相连，用于将通用航空器的数据发送到空中交通管制服务器中；所述数据包括所述飞行状态数据和飞行任务批准密匙；所述空中交通管制服务器分别与所述民航ATC数据库、报备数据库相连，用于根据接收到的通用航空器的数据和民航ATC数据库、报备数据库中存储的数据绘制空域交通情势图，并将交通情势图通过移动通信网络运营商发送到通用航空器飞行状态自动广播监视器中，供通用航空器飞行状态自动广播监视。作为本专利技术的进一步改进，所述通用航空器上设有飞行员位和移动终端，所述移动终端通过所述移动通信网络运营商与所述空中交通管制服务器相连，用于接收空域交通情势图。作为本专利技术的进一步改进，所述飞行状态数据包括定位、高度、航向、航速和/或时间校准。作为本专利技术的进一步改进，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器包括GPS/北斗导航卫星接收机、气压高度表、MEMS惯导设备、微控制器、移动通信收发器、存储器和外部通信接口；所述GPS/北斗导航卫星接收机、气压高度表、MEMS惯导设备、移动通信收发器、存储器和外部通信接口分别与所述微控制器相连，所述存储器内存储有飞行任务批准密匙；其中，所述GPS/北斗导航卫星接收机与所述GPS/北斗导航卫星相连，用于接收GPS/北斗导航卫星的导航数据和授时数据，确定通用航空器的飞行状态数据；所述移动通信收发器与所述移动通信网络运营商相连；所述外部通信接口与外部机载设备相连。作为本专利技术的进一步改进，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器还包括电源管理模块及备用电池，电源管理模块及备用电池用于提供通用航空器飞行状态自动广播监视器所需的电能。作为本专利技术的进一步改进，所述移动通信网络运营商包括运营商服务器和基站/无线路由器，所述基站/无线路由器分别与所述移动终端、移动通信收发器相连；所述运营商服务器分别与所述基站/无线路由器、空中交通管制服务器相连。本专利技术还提供一种通用航空器飞行状态自动广播监视方法，包括：步骤1、通过通用航空器上搭载的通用航空器飞行状态自动广播监视器获取通用航空器的飞行状态数据和飞行任务批准密匙；步骤2、空中交通管制服务器通过移动通信网络接收所述飞行状态数据和飞行任务批准密匙；步骤3、空中交通管制服务器从民航ATC数据库中获取附近通用航空器的飞行任务；步骤4、空中交通管制服务器通过飞行任务批准密匙从报备数据库中获取所述通用航空器的飞行任务；步骤5、空中交通管制服务器根据通用航空器的飞行状态数据、附近通用
航空器的飞行任务、通用航空器的飞行任务,绘制空域交通情势图；步骤6、空中交通管制服务器将空域交通情势图发给通用航空器飞行状态自动广播监视器和移动终端，供通用航空器飞行状态自动广播监视。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开的通用航空器飞行状态自动广播监视系统及监视方法，以成熟发展的移动通信网络作为地面接收系统，不需要重新建设地面站和雷达系统，费用低廉；空中交通管制服务器与民航ATC数据库数据资源共享，便于统一进行航空交通管制；空域交通情势图等信息通过广播发布，信息公开透明，方便各领域使用；通用航空器飞行状态自动广播监视器结构简单，集成度高，适于大面积推广。附图说明图1为本专利技术一种实施例公开的通用航空器飞行状态自动广播监视系统的框架图；图2为本专利技术一种实施例公开的通用航空器飞行状态自动广播监视器的框架图。图中：1、GPS/北斗导航卫星；2、通用航空器；20、通用航空器飞行状态自动广播监视器；200、GPS/北斗导航卫星接收机；201、气压高度表；202、MEMS惯导设备；203、微控制器；204、移动通信收发器；205、存储器；206、外部通信接口；207、电源管理模块及备用电池；21、飞行员；22、移动终端；3、移动通信网络运营商；30、基站/无线路由器；31、运营商服务器；4、空中交通管制服务器；5、民航ATC数据库；6、报备数据库。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用航空器飞行状态自动广播监视系统，其特征在于，包括GPS/北斗导航卫星，至少一个通用航空器，移动通信网络运营商，空中交通管制服务器，民航ATC数据库和报备数据库；每个所述通用航空器上搭载有通用航空器飞行状态自动广播监视器，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器与所述GPS/北斗导航卫星相连，用于确定通用航空器的飞行状态数据；所述通用航空器飞行状态自动广播监视器通过所述移动通信网络运营商与所述空中交通管制服务器相连，用于将通用航空器的数据发送到空中交通管制服务器中；所述数据包括所述飞行状态数据和飞行任务批准密匙；所述空中交通管制服务器分别与所述民航ATC数据库、报备数据库相连，用于根据接收到的通用航空器的数据和民航ATC数据库、报备数据库中存储的数据绘制空域交通情势图，并将交通情势图通过移动通信网络运营商发送到通用航空器飞行状态自动广播监视器中，供通用航空器飞行状态自动广播监视。

【技术特征摘要】
1.一种通用航空器飞行状态自动广播监视系统，其特征在于，包括GPS/北斗导航卫星，至少一个通用航空器，移动通信网络运营商，空中交通管制服务器，民航ATC数据库和报备数据库；每个所述通用航空器上搭载有通用航空器飞行状态自动广播监视器，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器与所述GPS/北斗导航卫星相连，用于确定通用航空器的飞行状态数据；所述通用航空器飞行状态自动广播监视器通过所述移动通信网络运营商与所述空中交通管制服务器相连，用于将通用航空器的数据发送到空中交通管制服务器中；所述数据包括所述飞行状态数据和飞行任务批准密匙；所述空中交通管制服务器分别与所述民航ATC数据库、报备数据库相连，用于根据接收到的通用航空器的数据和民航ATC数据库、报备数据库中存储的数据绘制空域交通情势图，并将交通情势图通过移动通信网络运营商发送到通用航空器飞行状态自动广播监视器中，供通用航空器飞行状态自动广播监视。2.如权利要求1所述的通用航空器飞行状态自动广播监视系统，其特征在于，所述通用航空器上设有飞行员位和移动终端，所述移动终端通过所述移动通信网络运营商与所述空中交通管制服务器相连，用于接收空域交通情势图。3.如权利要求1所述的通用航空器飞行状态自动广播监视系统，其特征在于，所述飞行状态数据包括定位、高度、航向、航速和/或时间校准。4.如权利要求1所述的通用航空器飞行状态自动广播监视系统，其特征在于，所述通用航空器飞行状态自动广播监视器包括GPS/北斗导航卫星接收机、气压高度表、MEMS惯导设备、微控制器、移动通信收发器、存储器和外部通信接口；其中，所述GPS/北斗导航卫星接收机、气压高度表、MEMS惯导设备、移动通信收发器、存储器和外部通信接口分别与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗景琳，储瑞忠，侯洪宁，申智泉，廉明，陈亮，李英杰，王志杰，
申请(专利权)人：北京瀚科瑞杰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11