基于城市無線通信網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于低空空域監(jiān)視技術領域，具體涉及基于城市無線通訊網(wǎng)絡作為空域監(jiān)視數(shù)據(jù)鏈的方法，有助于提高低空空域低成本航空器運行監(jiān)視能力。
【背景技術】
[0002]我國將真高1000米(含)以下區(qū)域定義為低空空域，并計劃逐步開發(fā)低空空域?？沼蛑袑⒂写罅康耐ㄓ煤娇掌饔咳耄ㄍê斤w機、直升機、超輕型飛機、飛艇、小型無人機等，在該空域中還可能存在大型氣球、風箏等航空器。對空域的監(jiān)視，將是保障飛行安全，減小飛行事故的有效手段之一。目前對低空空域的監(jiān)視技術包括:
[0003]基于衛(wèi)星的監(jiān)控技術:利用衛(wèi)星通訊功能收集航空器的運行信息，包括航空器的識別信息、位置信息等；該方法需使用設備具有相應衛(wèi)星的通訊設備，且通訊速率低、費用尚O
[0004]雷達監(jiān)視技術:利用雷達獲取飛行器的代碼、高度、方位、距離等航空器的運行信息;該方法受地形限制，不能廣泛的在類似城市等障礙物集區(qū)域內實施。
[0005]自動相關監(jiān)視(ADS)技術:由飛行器上的特定的機載設備發(fā)送代碼、位置信息以及其他信息的技術;該技術需加裝特定的自動相關監(jiān)視設備，并且該設備需收集航空器的相關設備交聯(lián)，并收集航空器的運行信息，因此該技術不能在無法提供上述參數(shù)的飛行器中應用;相關設備費用較高、且重量大、功耗高，需航空器提供較大的安裝空間。
[0006]語音通訊技術:通過語言通訊，由人工實施報告飛行器的運行信息的技術;該技術需要人工實讀取航空器運行信息，并實時上報飛行器的運行信息，需大量的人力解決工作效率低，并對于無法提供航空器運行信息的航空器也不能對其的監(jiān)控。
[0007]隨著低空空域的逐步開發(fā)，無人機等航空器市場的蓬勃發(fā)展，將有大量的小型無人機、系留氣球、以及大型風箏將涌向低空空域;但由于成本、自身載重等原因無法使用現(xiàn)有的空管報告設備；因此，尚沒有合適的手段對該類型航空器運行進行有效的監(jiān)視。在國際上，小型商業(yè)無人機的運行高度被限制在500英寸(約152米)以內，但現(xiàn)有的無人機飛行操控高度已遠超該限制，甚至達1000米以上;如不能對該類飛行器飛行過程有效的監(jiān)視，將影響低空空域的飛行秩序和飛行安全，影響勤務類航空器的正常工作，甚至對1000米以上的航線飛行造成威脅。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種基于城市無線通信網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中低空空域飛行器種類多，難以使用現(xiàn)有空域監(jiān)視技術對其進行有效的監(jiān)視的缺陷。
[0009]本發(fā)明目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0010]—種基于城市無線通信網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)，包括:基于城市無線通訊網(wǎng)絡的空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2、基于城市無線通訊網(wǎng)絡的航空器運行機載報告設備3、所述航空器運行機載報告設備3與城市無線通信網(wǎng)絡基站10之間的第三通信鏈路6、所述空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2與城市無線通信網(wǎng)絡基站10之間的第四通信鏈路7;
[0011]所述空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2通過第三通信鏈路6和第四通信鏈路7接收監(jiān)視空域內所有載有所述航空器運行機載報告設備3的航空器發(fā)送的航空器識別信息和實時位置信息，以及通過第四通信鏈路7接收城市無線通信網(wǎng)絡基站10的信息，通過解算獲取空域內所有處于運行狀態(tài)并載有基于城市網(wǎng)絡的航空器運行機載報告設備3的航空器實時運行信息。
[0012]優(yōu)選地，所述航空器運行機載報告設備3使用城市民用無線通訊信號進行航空器識別信息和實時位置信息上報，所述城市民用無線通訊信號包括但不限于手機無線通信網(wǎng)絡和/或城市無線寬帶網(wǎng)絡。
[0013]優(yōu)選地，所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I使用城市民用無線通訊信號獲取指定空域內航空器的運行情況的設備，所述城市民用無線通訊信號包括但不限于手機無線通信網(wǎng)絡和/或城市無線寬帶網(wǎng)絡、有線寬帶網(wǎng)絡。
[0014]進一步，所述的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)還包含基于其他空域監(jiān)視地面站/地面系統(tǒng)11、所述空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2與其他空域監(jiān)視地面站/地面系統(tǒng)11之間的第五通信鏈路8;
[0015]所述空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2通過第五通信鏈路8獲取其他空域監(jiān)視地面站/地面系統(tǒng)11所收集的監(jiān)視空域內航空器的實施運行信息，將空域內所有處于運行狀態(tài)并載有基于城市網(wǎng)絡的航空器運行機載報告設備3的航空器實時運行信息，和其他空域監(jiān)視地面站/地面系統(tǒng)11所收集的監(jiān)視空域內航空器的實施運行信息進行數(shù)據(jù)融合，獲得監(jiān)視空域內所有處于運行狀態(tài)可被監(jiān)視的航空器實時運行信息，并將融合后的航空器實時運行信息實時更新發(fā)布。
[0016]進一步，所述的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)還包含基于城市無線通訊網(wǎng)絡的空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備1，所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備通過有線通信鏈路直接獲取空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2發(fā)布的航空器實時運行信息。
[0017]進一步，所述的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)還包含基于城市無線通訊網(wǎng)絡的空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備1、所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I與城市無線通信網(wǎng)絡基站10之間的第二通信鏈路5；
[0018]所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I通過所述第二通信鏈路5先向空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2發(fā)送所需數(shù)據(jù)請求后，再通過所述第二通信鏈路5接收域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2響應的全部或部分航空器實時運行信息。
[0019]或者所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I通過所述第二通信鏈路5接收空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2廣播的全部或部分航空器實時運行信息。
[0020]優(yōu)選地，所述的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的航空器運行機載報告設備3或者為一獨立的設備，或者所述的航空器運行機載報告設備3的功能包含在所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I內。
[0021]進一步，所述的低空空域監(jiān)控系統(tǒng)還包含航空器自身的其他機載設備9、所述其他機載設備與空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I之間的第一通信鏈路4;
[0022]所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I將從空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2獲取的監(jiān)視空域內所有處于運行狀態(tài)可被監(jiān)視的航空器實時運行信息，和其他機載設備9收集的空域內可被監(jiān)視的航空器實時運行信息，進行數(shù)據(jù)融合，根據(jù)航空器操作人員或下游設備的要求，輸出所需監(jiān)視空域內的其他航空器實時運行信息。
[0023]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明的有益效果在于:
[0024](I)利用已有的城市無線通訊網(wǎng)絡作為低空運行的航空器運行信息報告的數(shù)據(jù)鏈路，實現(xiàn)對城市無線通訊網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域的低空空域的監(jiān)視，降低了通信鏈路的使用成本。
[0025](2)利用已有的城市無線通訊網(wǎng)絡作為低空運行的航空器運行信息報告的數(shù)據(jù)鏈路，相關的機載設備可采用技術成熟、成本低、體積小、功耗低的無線網(wǎng)絡通訊設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)，降低了系統(tǒng)用戶端成本。
[0026](3)使用基于城市網(wǎng)絡的航空器運行機載報告設備作為航空器運行信息的報告設備，從而降低機載報告設備的成本、體積、重量、功耗，易于在小型無人機、氣球以及風箏等低成本航空器中應用，從而解決城市低空空域內低成本航空器運行難以監(jiān)控的問題，有助于提高空低空空域內航空器運行安全。
[0027](4)本發(fā)明所述的基于城市無線通訊網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)視系統(tǒng)建立與已有空域管理系統(tǒng)的接口，兼容已有空域監(jiān)視設備收集的空域信息，實現(xiàn)對空域的全面監(jiān)控，有助于空域內運行參與者了解空域內的態(tài)勢情況。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明基于城市無線通訊網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)視系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述。本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明一種基于城市無線通訊網(wǎng)絡的低空空域監(jiān)視系統(tǒng)包含:
[0031]基于城市無線通訊網(wǎng)絡的空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備1、基于城市無線通訊網(wǎng)絡的空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站2、基于城市無線通訊網(wǎng)絡的航空器運行機載報告設備3、無線通訊網(wǎng)絡基站10、航空器自身的其他機載設備9、其他空域監(jiān)視地面站/地面系統(tǒng)11，以及包括所述其他機載設備9與所述航空器運行機載報告設備3之間的第一通信鏈路4，所述空域監(jiān)視系統(tǒng)接收設備I與所述城市無線通信網(wǎng)絡基站10之間的第二通信鏈路5，所述航空器運行機載報告設備3與城市無線通信網(wǎng)絡基站10之間的第三通信鏈路6，所述空域監(jiān)視系統(tǒng)地面站