地面監(jiān)控設(shè)備、方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通用航空器導(dǎo)航監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種地面監(jiān)控設(shè)備、方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通用航空(General Aviat1n)，是指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動，包括從事工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及醫(yī)療衛(wèi)生、搶險救災(zāi)、氣象探測、海洋監(jiān)測、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、教育訓(xùn)練、文化體育等方面的飛行活動。通用航空的飛行區(qū)域?yàn)榈涂湛沼颍捎谕ㄓ煤娇罩械娘w行器與從事公共航空運(yùn)輸?shù)纳逃蔑w機(jī)不同，其飛行線路、高度都不是固定的，在飛行過程中會隨時發(fā)生變化，為了保證空中目標(biāo)的飛行安全、防止空中目標(biāo)相撞，飛行管制部門需對通用航空中各個航空目標(biāo)的飛行情況及飛行位置進(jìn)行監(jiān)控。
[0003]近年來，隨著通用航空的快速發(fā)展，通航作業(yè)小時數(shù)和作業(yè)范圍持續(xù)擴(kuò)大，國內(nèi)對通用航空飛行器通信導(dǎo)航監(jiān)視服務(wù)的需求越來越迫切。然而，通用航空飛行器現(xiàn)有通信監(jiān)視手段為單一的甚高頻(VHF)話音方式，沒有有效的運(yùn)行監(jiān)視手段，與運(yùn)輸航空相比，通航面臨著活動目標(biāo)導(dǎo)航數(shù)據(jù)匱乏、通信手段單一、地面監(jiān)視指揮控制困難等問題。為了解決通信手段單一的問題，中國發(fā)明專利(申請?zhí)?201410536247.5，申請日:2014.10.11)公開了一種帶3G功能的便攜ADS-B機(jī)載系統(tǒng)，其采用兩種數(shù)據(jù)鏈路完成機(jī)載導(dǎo)航信息向地面管制系統(tǒng)的下發(fā)，以及地面管制系統(tǒng)提供的飛機(jī)服務(wù)信息到機(jī)載設(shè)備的上傳，但其仍不具有廣泛適應(yīng)性，利用的數(shù)據(jù)鏈路種類較少，如在飛機(jī)服務(wù)信息上傳方面，僅有3G鏈路可用，此鏈路不適用于偏遠(yuǎn)山區(qū)，從而未實(shí)現(xiàn)地面管制系統(tǒng)到機(jī)載設(shè)備信息上傳的區(qū)域全覆蓋。通用航空空中管制的發(fā)展方向?yàn)椴捎枚喾N數(shù)據(jù)鏈路的通航通信監(jiān)視系統(tǒng)，利用多種數(shù)據(jù)鏈路的取長補(bǔ)短和互為備份，完成對通用航空器監(jiān)視和控制的區(qū)域全覆蓋。通航通信監(jiān)視系統(tǒng)一般由機(jī)載設(shè)備和地面監(jiān)控設(shè)備兩大部門組成，該專利(申請?zhí)?201410536247.5，申請日:2014.10.11)主要闡述的是機(jī)載設(shè)備設(shè)計(jì)方案，并未對地面監(jiān)控設(shè)備做描述。
[0004]中國發(fā)明專利(申請?zhí)?201410091831.4，申請日:2014.03.13)公開了一種基于多模式數(shù)據(jù)鏈路的通信導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)，具體包括機(jī)載系統(tǒng)、北斗指揮型終端、ADS-B地面站、地面移動通信MC基站和地面數(shù)據(jù)處理中心；所述機(jī)載系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)接收來自GPS/北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航定位信息，并與北斗指揮型終端、ADS-B地面站、地面移動通信MC基站互聯(lián)，將通用航空器導(dǎo)航信息下發(fā)到地面數(shù)據(jù)處理中心，同時將導(dǎo)航信息和地面數(shù)據(jù)處理中心上傳的控制信息顯示在機(jī)載顯示終端上。所述地面數(shù)據(jù)處理中心主要負(fù)責(zé)多種數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)鏈路管理、通航數(shù)據(jù)處理和危險評估。
[0005]該專利(申請?zhí)?201410091831.4,申請日:2014.03.13)綜合利用多種數(shù)據(jù)鏈路方案來解決通用航空器的通信導(dǎo)航監(jiān)視問題。但其對于地面監(jiān)控設(shè)備，即地面數(shù)據(jù)處理中心具體如何處理來自多種數(shù)據(jù)鏈路的航空器數(shù)據(jù)只作了簡單說明。由于不同鏈路間的協(xié)議有較大差異，數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)更新率和數(shù)據(jù)延時也有較大差異，因此，如何打破各型數(shù)據(jù)鏈間、數(shù)據(jù)鏈和信息系統(tǒng)間的壁皇，使各類型數(shù)據(jù)鏈協(xié)同高效地工作，地面監(jiān)控設(shè)備如何進(jìn)行不同鏈路數(shù)據(jù)的處理將航空器位置信息穩(wěn)定輸出和航空器狀態(tài)信息實(shí)時輸出成為一個亟需解決的問題，這關(guān)系到航空器數(shù)據(jù)安全可靠穩(wěn)定地輸出從而實(shí)現(xiàn)空中管制監(jiān)控。
[0006]另外，該專利(申請?zhí)?201410091831.4，申請日:2014.03.13)地面數(shù)據(jù)處理中心處理后的數(shù)據(jù)是直接輸出給用戶，沒有根據(jù)不同用戶(如管制中心、通航機(jī)場、安全監(jiān)管部門、通航公司等)的不同權(quán)限和定制需求，為不同用戶提供有差異性的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明實(shí)施例提供一種地面監(jiān)控設(shè)備、方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對不同鏈路數(shù)據(jù)的接收和處理，將通用航空器位置信息、識別信息和狀態(tài)信息穩(wěn)定的、實(shí)時的輸出到用戶終端，確保通用航空器監(jiān)視與控制的區(qū)域全覆蓋。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于提供一種地面監(jiān)控設(shè)備、方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同用戶的不同權(quán)限和定制需求，為不同用戶提供有差異性的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案為:
一種地面監(jiān)控設(shè)備，包括:
多鏈路數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收通過ADS-B地面站、北斗地面接收設(shè)備、地面移動基站得到的通用航空器信息，其中所述ADS-B地面站、北斗地面接收設(shè)備、地面移動基站分別與機(jī)載設(shè)備之間形成ADS-B通信鏈路、北斗通信鏈路和移動通信鏈路；
多鏈路數(shù)據(jù)切換模塊，用于根據(jù)所述ADS-B通信鏈路、移動通信鏈路和北斗通信鏈路的優(yōu)先級順序，切換選擇當(dāng)前優(yōu)先級最高的通信鏈路輸出所述通用航空器信息；
數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于將所述多鏈路數(shù)據(jù)切換模塊輸出的所述通用航空器信息發(fā)送給用戶。
[0010]優(yōu)選的，所述優(yōu)先級順序由高到低依次為:ADS-B通信鏈路、移動通信鏈路、北斗通信鏈路。
[0011]優(yōu)選的，所述多鏈路數(shù)據(jù)切換模塊根據(jù)具體包括:
關(guān)聯(lián)模塊，用于接收所述多鏈路數(shù)據(jù)接收模塊輸出的通用航空器信息后，利用通用航空器唯一標(biāo)識碼，與預(yù)先存儲的通用航空器進(jìn)行關(guān)聯(lián)操作；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于當(dāng)關(guān)聯(lián)失敗時將接收到的該通用航空器信息直接存儲，當(dāng)關(guān)聯(lián)成功時判定該通用航空器三條通信鏈路的通信狀態(tài):
如果ADS-B通信鏈路通信狀態(tài)為有效，則不切換鏈路，保持對ADS-B通信鏈路下發(fā)通用航空器信息中的位置信息的處理和更新；
如果ADS-B通信鏈路通信狀態(tài)為失效，但移動通信鏈路通信狀態(tài)為有效，則將鏈路切換到移動通信鏈路，執(zhí)行對移動通信鏈路下發(fā)通用航空器信息中的位置信息的處理和更新；
如果ADS-B通信鏈路和移動通信鏈路狀態(tài)都為失效，但北斗通信鏈路通信狀態(tài)為有效，則將鏈路切換到北斗鏈路，執(zhí)行對北斗鏈路下發(fā)通用航空器信息中的位置信息的處理和更新。
[0012]優(yōu)選的，所述多鏈路數(shù)據(jù)切換模塊中的數(shù)據(jù)處理模塊還用于無論當(dāng)前切換到的是哪種通信鏈路，均對由三種數(shù)據(jù)鏈路接收到的通用航空器信息中的標(biāo)識信息、狀態(tài)信息、短信信息進(jìn)行融合，以確保通用航空器重要狀態(tài)信息和機(jī)載終端輸入短信息實(shí)時輸出到用戶終端。
[0013]優(yōu)選的，該設(shè)備還包括數(shù)據(jù)解析校驗(yàn)?zāi)K，用于對所述多鏈路數(shù)據(jù)接收模塊輸出的ADS-B報(bào)文、移動通信報(bào)文和北斗報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和完好性校驗(yàn)，如果解析過程中發(fā)現(xiàn)報(bào)文內(nèi)容缺失則將報(bào)文丟棄，并記錄缺失報(bào)文的發(fā)送來源，所述發(fā)送來源包括航空器地址碼和發(fā)送數(shù)據(jù)的通信鏈路。
[0014]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括:
數(shù)據(jù)查詢提取模塊，用于根據(jù)預(yù)先存儲的不同用戶的權(quán)限和需求信息，過濾提取所述多鏈路數(shù)據(jù)切換模塊處理后的通用航空器的不同信息數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，用于將過濾提取的通用航空器的不同信息數(shù)據(jù)分發(fā)給不同的用戶。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種地面監(jiān)控方法，包括如下步驟:
接收通過ADS-B地面站、北斗地面接收設(shè)備、地面移動基站得到的通用航空器信息；其中，所述ADS-B地面站、北斗地面接收設(shè)備、地面移動基站分別與機(jī)載設(shè)備之間形成ADS-B通信鏈路、北斗通信鏈路和移動通信鏈路；
根據(jù)所述ADS-B通信鏈路、移動通信鏈路和北斗通信鏈路的優(yōu)先級順序，切換選擇當(dāng)前優(yōu)先級最高的通信鏈路輸出所述通用航空器信息；
將所述輸出的所述通用航空器信息發(fā)送給用戶。
[0016]優(yōu)選的，所述將所述輸出的所述通用航空器信息發(fā)送給用戶的步驟具體包括如下子步驟:
根據(jù)預(yù)先存儲的不同用戶的權(quán)限和需求信息，過濾提取所述通用航空器的不同信息數(shù)據(jù)；
將過濾提取的通用航空器的不同信息數(shù)據(jù)分發(fā)給不同的用戶。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種地面監(jiān)控系統(tǒng)，包括機(jī)載設(shè)備，所述機(jī)載設(shè)備與ADS-B地面站、北斗地面接收設(shè)備、地面移動基站分別通過ADS-B通信鏈路、北斗通信鏈路和