一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站制造技术

本发明专利技术公开了一种具备TIS‑B功能的ADS‑B地面站，包含地面站主机、射频收发组件、全向天线和GNSS天线，所述射频收发组件连接全向天线和地面站主机，从地面站主机接收1090MHz的TIS‑B信号通过全向天线向外界发射；所述ADS‑B地面站主机用于接收来自管制中心融合的空情信息进行处理生成1090MHz的TIS‑B信号发送给射频收发组件。本发明专利技术实现了加装ADS‑B机载设备飞机对未加装ADS‑B设备飞机的飞行动态实时感知。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种保障飞机飞行安全的空管监视技术，属于航空
，特别涉及一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站。
技术介绍
ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)技术是一种基于全球卫星定位系统和空地、空空数据链通信的航空器运行监视技术。TIS-B(Traffic Information Service-Broadcast)是一种地面对空中飞行器的数据通信技术，用来向飞行器提供附近区域其他飞行器的飞行信息。在ADS-B技术应用和推广过程中，欧美等发达国家将TIS-B作为传统监视技术与ADS-B技术衔接和核心，目前在国内还未形成TIS-B技术相关的规范和技术标准。因此，目前ADS-B技术只支持对装载ADS-B设备航空器的监视。具备TIS-B功能的ADS-B地面站不仅可以接收处理机载ADS-B设备广播的监视信息，还可以将向机载ADS-B设备提供交通信息服务广播(TIS-B)，即可以将一次雷达、二次雷达等其他多个监视信息源的监视信息通过ADS-B(1090MHz)链路进行广播，实现机载ADS-B设备对周围无法装载ADS-B设备航空器的监视。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站通过对现有ADS-B(1090MHz)地面站改进，可以完成对ADS-B信息的接收处理信息也可实现向机载ADS-B设备提供周围不同数据链模式航空器的监视信息，充分发挥已有监视系统的优点，弥补ADS-B技术的不足。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案实现：一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，包含地面站主机、射频收发组件和全向天线；所述射频收发组件连接全向天线和地面站主机，用于从地面站主机接收1090MHz的TIS-B信号通过全向天线向外界发射；所述ADS-B地面站主机用于接收管制中心融合的空情信息，将空情信息生成1090MHz的TIS-B信号发送给射频收发组件。依据上述特征，所述一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站还包含GNSS天线；所述射频收发组件还用于从全向天线接收1090MHz的ADS-B信号转发给地面站主机；所述ADS-B地面站主机还与GNSS天线连接，从GNSS天线接收授时定位信号对ADS-B信号进行解码，获得飞机位置信息并发送给管制中心。优选地，射频收发组件通过射频线缆连接全向天线和地面站主机。优选地，所述地面站主机包含电源模块、中央处理模块、收发处理模块和母板；所述收发处理模块用于对射频收发组件输出的1090MHz的ADS-B信号进行滤波、变频、放大，向中央处理模块输出ADS-B信号的解调信号；对中央处理模块输出的1090MHz的TIS-B信号的原始报文进行调制并输出给射频收发组件；接收来自中央处理模块的幅值控制信号调整天线馈线损耗对输入信号的影响；所述中央处理模块用于接收管制中心融合的空情信息，对空情信息进行坐标变换、数据解析、数据编码，形成1090MHz的TIS-B的原始报文，将该TIS-B的原始报文发送到收发处理模块；还用于接收收发处理模块的ADS-B信号的解调信号，对ADS-B信号的解调信号进行采样、解码、译码，形成ADS-B信号的原始报文，然后对ADS-B信号的原始报文进行解析获得飞机位置信息并发送给管制中心；所述电源模块为地面站主机提供电源；所述母板用于完成中央处理模块和收发处理模块之间的信号连接。优选地，所述收发处理模块包含依次连接的第一级滤波电路、开关电路、数控衰减电路、低噪声放大电路、下变频电路、第二级滤波电路、中频放大电路、第三级滤波电路、检波整形电路和比较电路。优选地，所述中央处理模块是包含PowerPC主处理器电路、FPGA逻辑控制电路、A/D采集电路、外部通信接口电路和外部授时电路；A/D采集电路采集收发处理模块的ADS-B信号的解调信号，将ADS-B信号的解调信号经过隔离电路发送到FPGA逻辑控制电路；FPGA逻辑控制电路对接收的ADS-B信号的解调信号进行解码和纠错处理，获得ADS-B信号的原始报文并发送到PowerPc主处理器电路；FPGA逻辑控制电路对从PowerPc主处理器电路接收的TIS-B信号的原始报文生成幅值控制信号经过隔离电路发送到收发处理模块；外部授时电路用于通过GNSS天线的采集提供ADS-B原始报文解析所需的本地解码的参考位置和信息输出时间基准；所述PowerPc主处理器电路通过外部通信接口电路接收管制中心融合的空情信息，根据DO-260B对空情信息进行坐标变换、数据解析、数据编码，获得TIS-B原始报文并发送到FPGA逻辑控制电路。优选地，所述中央处理模块还用于实现SNMP、UDP、TCP/IP控制协议，管理登陆用户权限，为维护管理系统与地面站主机交互提供接口，通过SNMP通信协议实现对地面站远程控制、维护功能。优选地，所述射频收发组件包含低噪放电路、功率放大电路、收发开关电路和电源及控制信号处理电路，所述收发开关电路根据电源及控制信号处理电路发来的收发开关信号，选择收发模式，当处于接收模式时，来自全向天线的感应的1090MHz的ADS-B信号依次经过收发开关及低噪放电路送往地面站主机；当处于发射模式时，来自地面站主机的1090MHz的TIS-B信号依次经过功率放大电路及收发开关送往全向天线。有益效果：本专利技术以GNSS的定位信息为数据源，通过地空通信，接收空中飞机广播的ADS-B信息，具有监视精度高、数据更新率快以及监视容量大等特点；可以实现对不同数据链模式下飞机之间的实时态势感知；实现对未加装ADS-B机载设备飞机的飞行动态的实时感知。附图说明图1具备TIS-B功能的ADS-B地面站交联图。图2具备TIS-B功能的ADS-B地面站主机功能框图。图3具备TIS-B功能的ADS-B地面站主机中央处理模块功能框图。图4具备TIS-B功能的ADS-B地面站主机收发处理模块功能框图。图5具备TIS-B功能的ADS-B地面站射频收发组件功能框图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。本专利技术是一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，其交联关系图如图1所示。ADS-B地面站由地面站主机、射频收发组件、全向天线、GNSS天线组成。射频收发组件通过射频线缆连接全向天线和地面站主机，GNSS天线直接连接地面站主机。ADS-B地面站通过地面站主机的以太网将通过ADS-B信号解码获得的飞机位置信息传输到管制中心，向管制员显示飞机位置信息，同时通过以太网获取其他监视手段获取的空情信息。ADS-B地面站主机是ADS-B地面站的核心部件，其功能框图如图2所示，主要完成ADS-B信息接收、解调、解算、存储、传输功能，将空情信息形成1090MHz的TIS-B信号发送给射频收发组件。地面站主机由收发处理模块、中央处理模块、母板和电源模块组成。收发处理模块用于对射频收发组件输出的1090MHz的ADS-B信号进行滤波、变频、放大，向中央处理模块输出ADS-B信号的解调信号；对中央处理模块输出的1090MHz的TIS-B信号的原始报文进行调制并输出给射频收发组件；接收来自中央处理模块的幅值控制信号调整天线馈线损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备TIS‑B功能的ADS‑B地面站，包含地面站主机、射频收发组件和全向天线，其特征在于：所述射频收发组件连接全向天线和地面站主机，用于从地面站主机接收1090MHz的TIS‑B信号通过全向天线向外界发射；所述ADS‑B地面站主机用于接收管制中心融合的空情信息，将空情信息生成1090MHz的TIS‑B信号发送给射频收发组件。

【技术特征摘要】
1.一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，包含地面站主机、射频收发组件和全向天线，其特征在于：所述射频收发组件连接全向天线和地面站主机，用于从地面站主机接收1090MHz的TIS-B信号通过全向天线向外界发射；所述ADS-B地面站主机用于接收管制中心融合的空情信息，将空情信息生成1090MHz的TIS-B信号发送给射频收发组件。2.根据权利要求1所述的一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，其特征在于还包含GNSS天线；所述射频收发组件还用于从全向天线接收1090MHz的ADS-B信号转发给地面站主机；所述ADS-B地面站主机还与GNSS天线连接，从GNSS天线接收授时定位信号完成ADS-B信号的解码，获得飞机位置信息并发送给管制中心。3.根据权利要求1或2所述一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，其特征在于射频收发组件通过射频线缆连接全向天线和地面站主机。4.根据权利要求1或2所述一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，其特征在于所述地面站主机包含电源模块、中央处理模块、收发处理模块和母板；所述收发处理模块用于对射频收发组件输出的1090MHz的ADS-B信号进行滤波、变频、放大，向中央处理模块输出ADS-B信号的解调信号；对中央处理模块输出的1090MHz的TIS-B信号的原始报文进行调制并输出给射频收发组件；接收来自中央处理模块的幅值控制信号调整天线馈线损耗对输入信号的影响；所述中央处理模块用于接收管制中心融合的空情信息，对空情信息进行坐标变换、数据解析、数据编码，形成1090MHz的TIS-B的原始报文，将该TIS-B的原始报文发送到收发处理模块；还用于接收收发处理模块的ADS-B信号的解调信号，对ADS-B信号的解调信号进行采样、解码、译码，形成ADS-B信号的原始报文，然后对ADS-B信号的原始报文进行解析获得飞机位置信息并发送给管制中心；所述电源模块为地面站主机提供电源；所述母板用于完成中央处理模块和收发处理模块之间的信号连接。5.根据权利要求4所述一种具备TIS-B功能的ADS-B地面站，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡德振，李魏，张俊强，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31