【技术实现步骤摘要】
便携式空中交通座舱监视系统
[0001]本专利技术涉及民航监视技术,具体是便携式空中交通座舱监视系统。
技术介绍
[0002]随着航空电子技术的发展与进步,空中交通监视技术越来越成熟和完善。目前空中交通监视方式主要包括地面监视和空中监视两种方式,其中,地面监视空中交通的方式是通过地面ADS
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B接收基站,接收空中飞机发送的ADS
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B机载信号,再通过网络处理传输到位于地面的空中交通监视中心,然后通过显示设备把交通信息呈现给管制员;空中监视则是把地面监视的器件集成到飞机的驾驶舱,以供飞行员查看本机位置和其他飞机之间的交通状况。然而,空中监视系统采用将地面监视功能与飞机驾驶舱集成为一体的方式,空中监视系统位置是固定不变的,飞行员不能根据自身使用习惯调整空中监视系统位置,在空中监视系统需检修或进行系统升级时,飞机也需等待空中监视系统能正常运用后才能执行飞行,不利于资源调配和利用。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于解决现有空中监视系统采用与飞机驾驶舱集成为一体的方式所导致的不便于调整使用位置、以及空中监视系统需检修或进行系统升级时飞机需等待飞行的问题,提供了一种便携式空中交通座舱监视系统,其为独立设备,便于替换和调整使用位置,在飞机原有配备的监视系统需检修或进行系统升级时,将原有配备的监视系统替换为已检修或升级的监视系统即可,操作便捷。
[0004]本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现:便携式空中交通座舱监视系统,包括天线、ADS
‑ />B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元,所述ADS
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B通信单元包括发射机、接收机及环形器,其中:天线,用于发送本机射频信号,以及接收本机与设定监视范围内其他目标飞机的射频信号;环形器,用于接收发射机发送的射频信号并传输至天线,以及接收天线发送的射频信号并发送至接收机;发射机,用于接收来自信号处理单元发送的ADS
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B报文,将其调制到1090MHz的频点上,并放大至所需功率值的射频信号后发放至环形器;接收机,用于接收环形器发送的射频信号并进行放大后混频产生中频信号,再将中频信号进行滤波、对数放大、检波得到对数视频信号,然后发送至信号处理单元;信号处理单元,用于获取接收机发送的对数视频信号,将对数视频信号编码成为ADS
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B报文并将本机的ADS
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B报文发送给发射机,以及处理本机与其他目标飞机的ADS
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B报文以供显示单元显示;显示单元,用于接收信号处理单元发送的信息并将周围空中交通态势实时呈现,以及进行冲突检测,在存在冲突时生成告警信息并显示;
电源模块,用于为系统供电。本专利技术采用ADS
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B通信数据链,收发频率为1090MHz
±
1MHz,民航的机载报文编码满足Do
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260B标准,军航的机载报文标准根据需要采用加密的机载报文编码协议。本专利技术的显示单元用于信号处理单元送出的本机和周围载机信息,通过解析将周围空中交通态势实时呈现给用户,并根据本机与周围载机的位置、速度等信息检测可能的冲突,给用户以警示。
[0005]进一步的,所述发射机包括调制器、振荡源、第一放大器、隔离器及第二放大器,所述调制器、第一放大器、隔离器及第二放大器依次连接,所述调制器与信号处理单元输出端连接,所述第二放大器与环形器连接,所述振荡源与调制器连接;其中:振荡源,用于产生1090MHz射频脉冲信号源;调制器,用于接收信号处理单元发送的ADS
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B报文和振荡源产生的1090MHz射频脉冲信号源,并进行调幅处理将ADS
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B报文调制到1090MHz的频点上;第一放大器,用于接收调制器输出信号并进行信号放大;隔离器,用于接收第一放大器放大信号并进行信号隔离;第二放大器,用于接收隔离器输出信号并进行信号放大后发送至环形器。
[0006]进一步的,便携式空中交通座舱监视系统,还包括视频信号处理单元,所述接收机包括依次连接的预选器、前置放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、对数放大器、检波器及视频放大器,所述接收机接收到环形器发送的射频信号后依次经预选器处理、前置放大器进行前置放大、混频器与本振信号混频得到中频信号、中频滤波器滤波、中频放大器信号放大、检波器检波、视频放大器信号放大后发送对数视频信号至视频信号处理单元,所述视频信号处理单元用于将接收的对数视频信号处理后发送至信号处理单元。
[0007]进一步的,所述信号处理单元包括微处理器及与微处理器连接的FPGA模块、存储器、时钟电路、接口电路、网络通信模块,其中:FPGA模块,用于接收接收机发送的对数视频信号并组装为有前导头的ADS
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B报文,将本机的ADS
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B报文送至微处理器,按照ADS
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B报文的时序将其他目标飞机的ADS
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B报文进行数模转换后发送至发射机;微处理器,用于接收FPGA模块发送的ADS
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B报文并解析处理以供显示单元显示,将本机的ADS
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B报文发送给发射机,以及将接收到的FPGA模块发送的ADS
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B报文进行跟踪、解析并组装成CAT21报文发送至网络通信模块;网络通信模块,用于接收微处理器发送的CAT21报文并发送至目标网络服务器;时钟电路,用于为微处理器提供运行时钟;存储器,用于存储微处理器接收和处理的数据;接口电路,用于实现与外设的数据交互。本专利技术通过ADS
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B通信单元与FPGA模块交互空中的机载报文,由FPGA模块完成部分信号解调的功能,把数字信号通过DMA的方式发送给微处理器。
[0008]进一步的,所述显示单元包括显示处理模块、LCD显示器及按键,所述显示处理模块与LCD显示器、按键及电源模块连接; 其中:按键,用于为人机交互提供输入,实现电源开关、亮度调节、显示模式切换及显示范围更改;显示处理模块,用于接收信息处理单元发送的信息并解析处理生成图形发送至
LCD显示器,根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突,若不存在则不产生告警信息,若存在则生成告警信息并发送至LCD显示器显示;用于接收用户的按键输入,并根据当前的显示模式转换成功能信息实现人机交互;LCD显示器,用于接收显示处理模块发送的信息并显示。本专利技术的显示处理模块是显示单元的核心处理与控制模块,负责接收、解析并显示本机和周围载机的信息、负责冲突判断、负责接收按键输入并根据不同的输入完成相应的操作、负责显示单元工作参数的配置和管理、负责控制显示单元的工作流程和自检操作。
[0009]进一步的,所述显示处理模块根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突包括以下步骤:所述显示处理模块根据获取的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息生成本机与设定监视范围内目标飞机的间距值,判断该间距值是否大于设定间距阈值,若大于则判断不存在冲突本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.便携式空中交通座舱监视系统,其特征在于,包括天线、ADS
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B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元,所述ADS
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B通信单元包括发射机、接收机及环形器,其中:天线,用于发送本机射频信号,以及接收本机与设定监视范围内其他目标飞机的射频信号;环形器,用于接收发射机发送的射频信号并传输至天线,以及接收天线发送的射频信号并发送至接收机;发射机,用于接收来自信号处理单元发送的ADS
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B报文,将其调制到1090MHz的频点上,并放大至所需功率值的射频信号后发放至环形器;接收机,用于接收环形器发送的射频信号并进行放大后混频产生中频信号,再将中频信号进行滤波、对数放大、检波得到对数视频信号,然后发送至信号处理单元;信号处理单元,用于获取接收机发送的对数视频信号,将对数视频信号编码成为ADS
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B报文并将本机的ADS
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B报文发送给发射机,以及处理本机与其他目标飞机的ADS
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B报文以供显示单元显示;显示单元,用于接收信号处理单元发送的信息并将周围空中交通态势实时呈现,以及进行冲突检测,在存在冲突时生成告警信息并显示;电源模块,用于为系统供电。2.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统,其特征在于,所述发射机包括调制器、振荡源、第一放大器、隔离器及第二放大器,所述调制器、第一放大器、隔离器及第二放大器依次连接,所述调制器与信号处理单元输出端连接,所述第二放大器与环形器连接,所述振荡源与调制器连接;其中:振荡源,用于产生1090MHz射频脉冲信号源;调制器,用于接收信号处理单元发送的ADS
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B报文和振荡源产生的1090MHz射频脉冲信号源,并进行调幅处理将ADS
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B报文调制到1090MHz的频点上;第一放大器,用于接收调制器输出信号并进行信号放大;隔离器,用于接收第一放大器放大信号并进行信号隔离;第二放大器,用于接收隔离器输出信号并进行信号放大后发送至环形器。3.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统,其特征在于,还包括视频信号处理单元,所述接收机包括依次连接的预选器、前置放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、对数放大器、检波器及视频放大器,所述接收机接收到环形器发送的射频信号后依次经预选器处理、前置放大器进行前置放大、混频器与本振信号混频得到中频信号、中频滤波器滤波、中频放大器信号放大、检波器检波、视频放大器信号放大后发送对数视频信号至视频信号处理单元,所述视频信号处理单元用于将接收的对数视频信号处理后发送至信号处理单元。4.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统,其特征在于,所述信号处理单元包括微处理器及与微处理器连接的FPGA模块、存储器、时钟电路、接口电路、网络通信模块,其中:FPGA模块,用于接收接收机发送的对数视频信号并组装为有前导头的ADS
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B报文,将本机的ADS
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B报文送至微处理器,按照ADS
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【专利技术属性】
技术研发人员:赵泽荣,
申请(专利权)人:四川荣川通用航空有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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