1.一種基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括分別與衛(wèi)星連接的主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)、還包括分別與主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)連接的FPGA監(jiān)視系統(tǒng),還包括帶有母板的的第一香蕉派開(kāi)發(fā)板;所述的主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)分別包括北斗二代/GPS模塊、數(shù)據(jù)采集主控板和含有SIM卡的4G模塊;其中兩個(gè)數(shù)據(jù)采集主控板分別與帶有母板的的第一香蕉派開(kāi)發(fā)板連接,兩個(gè)含有SIM卡的4G模塊分別與FPGA監(jiān)視系統(tǒng)連接,同時(shí)還分別與由安卓平板、電腦主機(jī)或帶有母板的第二香蕉派開(kāi)發(fā)板組成的地面站連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,所述的北斗二代/GPS模塊采用UM220-III N芯片,數(shù)據(jù)采集主控板采用STM32F103ZET6主控芯片,4G模塊采用SIM7100C 4G芯片, UM220-III N芯片與STM32F103ZET6主控芯片連接,SIM7100C 4G芯片與STM32F103ZET6主控芯片連接,數(shù)據(jù)采集主控板上設(shè)有數(shù)據(jù)采集主控板電源電路、數(shù)據(jù)采集主控板外部第一、第二儲(chǔ)存電路、STM32F103ZET6主控芯片電源電路、SIM7100C 4G芯片電源電路、SIM7100C 4G模塊與SIM卡連接電路以及UART電平轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,所述的數(shù)據(jù)采集主控板電源電路采用一個(gè)穩(wěn)壓芯片U1,穩(wěn)壓芯片U1的1腳通過(guò)電容C3與穩(wěn)壓芯片U1的4腳連接,連接后通過(guò)二極管D2接地;同時(shí)穩(wěn)壓芯片U1的4腳連接電感L1的一端,電感L1的另一端連接電容C4的一端后接電解電容C5的正端,電解電容C5的負(fù)端與電容C4的另一端連接后接地;然后一起接VOUT端;穩(wěn)壓芯片U1的2腳與電阻R1的一端連接后接適配器電源DC 的輸入端;穩(wěn)壓芯片U1的3腳連接電阻R1的另一端后通過(guò)電阻R3接VOUT端;穩(wěn)壓芯片U1的6腳通過(guò)電阻R2與穩(wěn)壓芯片U1的5腳連接,然后通過(guò)二極管D1連接其它類電源POWER的輸入端;同時(shí)又分別連接電容C1、電容C2后一起接地;
所述的STM32F103ZET6芯片電源電路采用一個(gè)穩(wěn)壓芯片U2和濾波整流電路,穩(wěn)壓芯片U2的Vin腳連接單刀開(kāi)關(guān)SW1的2腳,然后一起接電源VOUT端,單刀開(kāi)關(guān)SW1的1腳接VCC_5端;同時(shí)穩(wěn)壓芯片U2的Vin腳與單刀開(kāi)關(guān)SW1的2腳連接后通過(guò)電容C8連接穩(wěn)壓芯片U2的GND腳,然后一起接地;穩(wěn)壓芯片U2的Vout腳與電容C6的一端連接后接電解電容C7的正端,然后一起接VCC_3.3;電容C6的另一端與電解電容C7的負(fù)端連接后接地;所述濾波整流電路中的電容C9、電容C10、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電容C21的一端連接后一起接VCC_3.3;電容C9、電容C10、電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電容C18、電容C19、電容C20、電容C21的另一端連接后一起接地;STM32F103ZET6芯片的VDD腳接VCC_3.3;STM32F103ZET6芯片的VSS腳接地;
所述的SIM7100C 4G芯片電源電路采用一個(gè)穩(wěn)壓芯片U3和濾波整流電路,穩(wěn)壓芯片U3的1腳和2腳同時(shí)連接電容C23的一端后接電解電容C22的正端,然后通過(guò)保險(xiǎn)管FUSE接電源5V;電解電容C22的負(fù)端與電容C23的另一端連接后又與電阻R16的一端一起接至穩(wěn)壓芯片U3的3腳;電阻R16的另一端接至穩(wěn)壓芯片U3的5腳,同時(shí)又通過(guò)電阻R4接至穩(wěn)壓芯片U3的4腳,穩(wěn)壓芯片U3的4腳又與電阻R5的一端連接后接電解電容C24的正端和電容C25的一端,然后一起接VBAT端;電阻R5的另一端、電解電容C24的負(fù)端、電容C25的另一端連接后一起接地;所述濾波整流電路的電容C26、電容C27、電容C28、電容C29、電容C30、電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電容C36、電容C37的一端連接后一起接VBAT端;電容C26、電容C27、電容C28、電容C29、電容C30、電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電容C36、電容C37的另一端連接后一起接地;SIM7100C 4G芯片的62腳和63腳連接后接電容C42的一端、電解電容C38的正端、電解電容C39的正端和鐵心電感FB101的一端,SIM7100C 4G芯片的61腳和64腳連接后接電容C42的另一端、電解電容C38的負(fù)端和電解電容C39的負(fù)端;SIM7100C 4G芯片的38腳和39腳連接后接電容C43的一端、電解電容C40的正端、電解電容C41的正端和鐵心電感FB101的另一端,然后再連接肖特基二極管D3的負(fù)極,連接后接VBAT端,肖特基二極管D3的正極接地;SIM7100C 4G芯片的37腳和40腳連接后接電容C43的另一端、電解電容C40的負(fù)端和電解電容C41的負(fù)端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,所述的數(shù)據(jù)采集主控板外部第一儲(chǔ)存電路包括電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14和電阻R15,電阻R11的一端分別連接STM32F103ZET6芯片的104腳及SD卡槽U4的2腳;電阻R12的一端分別連接STM32F103ZET6芯片的112腳及SD卡槽U4的3腳;電阻R13的一端分別連接STM32F103ZET6芯片的111腳及SD卡槽U4的4腳;電阻R14的一端分別連接STM32F103ZET6芯片的99腳及SD卡槽U4的5腳;電阻R15的一端分別連接STM32F103ZET6芯片的98腳及SD卡槽U4的6腳;電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15的另一端連接后一起接至STM32F103ZET6芯片的17腳和SD卡槽U4的1腳;STM32F103ZET6芯片的113腳與SD卡槽的7腳連接;
所述的數(shù)據(jù)采集主控板外部第二儲(chǔ)存電路采用瞬態(tài)電壓抑制二極管1、瞬態(tài)電壓抑制二極管2、瞬態(tài)電壓抑制二極管3、瞬態(tài)電壓抑制二極管4、瞬態(tài)電壓抑制二極管5和瞬態(tài)電壓抑制二極管6,瞬態(tài)電壓抑制二極管1的一端和電容C51的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的26腳和SD卡槽U5的7腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管2的一端和電容C52的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的22腳和SD卡槽U5的6腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管3的一端和電容C53的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的23腳和SD卡槽U5的5腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管4的一端和電容C54的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的24腳和SD卡槽U5的4腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管5的一端和電容C55的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的25腳和SD卡槽U5的3腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管6的一端和電容C56的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的21腳和SD卡槽U5的2腳;電容C57的一端和電容C58的一端連接后接至SIM7100C 4G芯片的44腳和SD卡槽U5的1腳;瞬態(tài)電壓抑制二極管1、瞬態(tài)電壓抑制二極管2、瞬態(tài)電壓抑制二極管3、瞬態(tài)電壓抑制二極管4、瞬態(tài)電壓抑制二極管5、瞬態(tài)電壓抑制二極管6、電容C51、電容C52、電容C53、電容C54、電容C55、電容C56、電容C57、電容C5、電容C59的另一端連接后一起接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,所述的STM32F103ZET6芯片與SIM7100C 4G芯片連接電路采用一個(gè)電源轉(zhuǎn)換芯片U6,電源轉(zhuǎn)換芯片U6的1腳和2腳連接后接至SIM7100C 4G芯片的15腳,然后通過(guò)電容C44接地;電源轉(zhuǎn)換芯片U6的3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳和9腳分別連至SIM7100C 4G芯片的71腳、68腳、66腳、67腳、72腳、70腳和69腳;電源轉(zhuǎn)換芯片U6的10腳通過(guò)電阻R6接地;電源轉(zhuǎn)換芯片U6的20腳通過(guò)電容C45與電源轉(zhuǎn)換芯片U6的19腳相連,同時(shí)又與STM32F103ZET6芯片的16腳連接后一起接地;電源轉(zhuǎn)換芯片U6的11腳、12腳、17腳分別與STM32F103ZET6芯片的102腳、101腳、76腳相連接;電源轉(zhuǎn)換芯片U6的18腳通過(guò)電阻R7接地;
所述的SIM7100C 4G芯片與SIM卡連接電路采用一個(gè)集成二極管U8,集成二極管U8的4腳連接SIM卡槽U7的4 腳,然后連接電容C47的一端和電阻R9的一端,電阻R9的另一端連至SIM7100C 4G芯片的19腳;電容C47的另一端與電容C46的一端連接后一起接地,集成二極管U8的5腳連接SIM卡槽U7的5腳,然后連接電容C46的另一端及電阻R8的一端,電阻R8的另一端連至SIM7100C 4G芯片的18腳;集成二極管U8的6腳連接SIM卡槽U7的6腳,然后連接電容C49的一端和電容C48的一端,接著連至SIM7100C 4G芯片的20腳;電容C49的另一端和電容C48的另一端連接后一起接地;集成二極管U8的3腳連接SIM卡槽U7的1腳,集成二極管U8的3腳又通過(guò)電容C50與集成二極管U8的2腳,連接后一起接地;SIM卡槽U7的1腳又通過(guò)電阻R10連至SIM7100C 4G芯片的17腳;SIM卡槽U7的3腳接地;
所述的UM220-IIIN芯片與STM32F103ZET6芯片連接電路為:UM220-IIIN芯片的23腳連接STM32F103ZET6芯片的52腳;UM220-IIIN芯片的24腳連接STM32F103ZET6芯片的38腳;UM220-IIIN芯片的20腳連接STM32F103ZET6芯片的37腳;UM220-IIIN芯片的21腳連接STM32F103ZET6芯片的36腳;UM220-IIIN芯片的6腳連接STM32F103ZET6芯片的70腳;UM220-IIIN芯片的7腳連接STM32F103ZET6芯片的69腳;UM220-IIIN芯片的11腳連接天線及電感L2的一端,電感L2的另一端連接電阻R18的一端,電阻R18的另一端連接電容C59的一端,電容C59的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng),其特征在于,所述的第一香蕉派開(kāi)發(fā)板和第二香蕉派開(kāi)發(fā)板分別包括五個(gè)功能模塊:GSM模塊、BDS/GPS模塊、無(wú)線傳輸模塊、充電模塊和影音模塊;所述的母板上設(shè)有雙端口,且安裝有CPU和存儲(chǔ)器,五個(gè)功能模塊分別通過(guò)母板上設(shè)有的雙端口與CPU和存儲(chǔ)器連接。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng)的方法,其特征在于,北斗二代/GPS模塊將接收到的北斗、GPS雙重衛(wèi)星定位信息通過(guò)數(shù)據(jù)采集主控板經(jīng)過(guò)解碼后再利用建立的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸通道發(fā)送至地面站;FPGA監(jiān)視系統(tǒng)接收主用系統(tǒng)發(fā)送的監(jiān)視信息,當(dāng)主用系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí),F(xiàn)PGA監(jiān)視系統(tǒng)檢測(cè)不到主用系統(tǒng)發(fā)送的脈沖信號(hào),啟動(dòng)備用系統(tǒng);地面站接收數(shù)據(jù)采集主控板板載的4G模塊傳輸?shù)娘w行數(shù)據(jù)信息源碼,并在軟件后臺(tái)解析飛行數(shù)據(jù)信息,即進(jìn)行報(bào)頭分析;存儲(chǔ)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)分析和解碼;并將提取的飛機(jī)信息數(shù)據(jù)通過(guò)應(yīng)用功能模塊和顯示模塊顯示在界面上;所述的應(yīng)用功能模塊包括應(yīng)急通信模塊、航線編制模塊和飛行動(dòng)態(tài)模塊,三個(gè)應(yīng)用功能模塊分別含有運(yùn)行程序;顯示模塊顯示每架航空器的呼號(hào)以及當(dāng)前的飛行經(jīng)緯度,飛行速度、飛行航向、飛行高度的飛行狀態(tài)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng)的方法,其特征在于,所述的應(yīng)急通信模塊分為語(yǔ)音通信與視頻通信兩大類,視頻通信利用Winform窗體中的Windows Media Player控件在互聯(lián)網(wǎng)中搭建地面站與通航飛機(jī)聯(lián)系的URL地址,雙方即可通過(guò)軟件界面上的Windows Media Player控件進(jìn)行視頻通信,同時(shí)執(zhí)行應(yīng)急通信運(yùn)行程序:若網(wǎng)速小于2M/S,則僅開(kāi)通語(yǔ)音通信;若網(wǎng)速不小于2M/S,則進(jìn)行視頻通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng)的方法,其特征在于,所述的航線編制模塊首先利用GMAP.NET類庫(kù)中的Marker控件在地圖上將各定位點(diǎn)與導(dǎo)航臺(tái)用高亮方法標(biāo)注,再利用GMAP.NET類庫(kù)中的Route方法導(dǎo)入Winform文本框中輸入相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)及定位點(diǎn)名稱,調(diào)用預(yù)先在系統(tǒng)中輸入的航路航線并在顯示模塊上實(shí)現(xiàn)可視化的實(shí)時(shí)監(jiān)視,同時(shí)執(zhí)行航線編制運(yùn)行程序:判斷導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)是否存在輸入的該定位點(diǎn)名稱,若是則將該點(diǎn)加入航線,否則提示不存在該點(diǎn);然后返回重復(fù)輸入相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)及定位點(diǎn)名稱的操作;進(jìn)一步再判斷加入航線的定位點(diǎn)或?qū)Ш脚_(tái)是否為一個(gè),若是則返回重復(fù)執(zhí)行輸入相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)及定位點(diǎn)名稱的操作;否則與上一個(gè)輸入的定位點(diǎn)或?qū)Ш脚_(tái)連接;接著判斷是否繼續(xù)編制航路航線,若是則返回重復(fù)執(zhí)行輸入相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)及定位點(diǎn)名稱的操作,否則程序結(jié)束。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于北斗二代和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的多平臺(tái)低空域監(jiān)視系統(tǒng)的方法,其特征在于,所述的飛行動(dòng)態(tài)模塊首先通過(guò)引用GMAP.NET類庫(kù)構(gòu)建軟件與在線地圖的統(tǒng)一調(diào)用接口將地圖顯示在Winform窗體中的GMAPCONTROL控件上,接著使用GMAP.NET類庫(kù)中的Marker控件通過(guò)接收的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、航向、高度數(shù)據(jù)定出通航飛機(jī)的實(shí)時(shí)位置,同時(shí)執(zhí)行飛行動(dòng)態(tài)運(yùn)行程序:判斷鼠標(biāo)是否在飛機(jī)上,若是則TIPTOOL顯示飛行信息,否則無(wú)響應(yīng)。