空管應(yīng)急救援北斗通信導(dǎo)航一體化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星機(jī)載終端技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及空管應(yīng)急救援北斗通信導(dǎo)航一體化 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國航空工業(yè)的飛速發(fā)展，C919大型客機(jī)、ARJ21渦扇支線飛機(jī)、新舟60渦槳 支線飛機(jī)、H425直升機(jī)、運(yùn)十二通用飛機(jī)、直十五中型直升機(jī)等新型飛機(jī)不斷涌現(xiàn)，尤其隨 著我國低空空域管理改革的不斷深入，通用航空市場日益迅猛發(fā)展，低空飛行的航空器在 飛行過程中經(jīng)常會面臨通信失效、導(dǎo)航不準(zhǔn)確、監(jiān)視盲區(qū)大等嚴(yán)重現(xiàn)實技術(shù)問題，也是目前 國際航空界面臨的機(jī)載設(shè)備技術(shù)主要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種空管應(yīng)急救援北斗通信導(dǎo)航一體 化系統(tǒng)，包括：
[0004] 北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端和地面監(jiān)控設(shè)備；
[0005] 所述北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端，用于提供自動相關(guān)監(jiān)視;管制員與飛行員數(shù) 據(jù)鏈通信；以及輔助導(dǎo)航；
[0006] 所述地面監(jiān)控設(shè)備，用于接收北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端的信息;對北斗通信 導(dǎo)航一體化機(jī)載終端發(fā)來的航空器位置報文和飛行員短信報文進(jìn)行處理，生成地空通信監(jiān) 視信息以及空情態(tài)勢，并將所述地空通信監(jiān)視信息以及空情態(tài)勢發(fā)送至其他地面空管系 統(tǒng)。
[0007] 優(yōu)選地，所述北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端包括:北斗機(jī)載用戶機(jī)，機(jī)載航行信息 處理機(jī)及座艙交通信息顯示器；
[0008] 所述北斗機(jī)載用戶機(jī)，用于接收和發(fā)送北斗通信信息；
[0009] 所述機(jī)載航行信息處理機(jī)，用于完成航空器北斗信息的編解碼任務(wù)和組合處理機(jī) 載導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)；
[0010] 所述座艙交通信息顯示器，用于信息顯示與控制，為飛行員提供人機(jī)交互界面。
[0011] 優(yōu)選地，所述地面監(jiān)控設(shè)備包括:北斗指揮用戶機(jī)、信息處理接入設(shè)備、傳輸復(fù)接 設(shè)備和北斗監(jiān)控工作站；
[0012] 所述北斗指揮用戶機(jī)，用于定位以及接收和發(fā)送北斗通信信息；設(shè)置下屬用戶組 并監(jiān)視下屬用戶組下傳報文和指揮報文的上傳廣播；
[0013] 所述信息處理接入設(shè)備，用于將空中下傳的ADS報文轉(zhuǎn)換為北斗地面監(jiān)控工作站 所需的報文格式，并將來自北斗地面監(jiān)控工作站地面指揮報文轉(zhuǎn)換成上行報文送至北斗指 揮用戶機(jī)上傳至北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端；
[0014] 所述傳輸復(fù)接設(shè)備，用于在信息處理接入設(shè)備和北斗監(jiān)控工作站之間信息轉(zhuǎn)發(fā)；
[0015] 所述北斗地面監(jiān)控工作站，用于監(jiān)視空情態(tài)勢、指揮以及分發(fā)空情報文。
[0016] 優(yōu)選地，所述自動相關(guān)監(jiān)視是指，為航空器與地面空管系統(tǒng)建立通信信道鏈接，實 時交換航空器空中位置、管制服務(wù)信息。
[0017] 優(yōu)選地，所述管制員與飛行員數(shù)據(jù)鏈通信是指管制員與飛行員通過數(shù)字短報文進(jìn) 行空管信息交互。
[0018] 優(yōu)選地，所述輔助導(dǎo)航是指機(jī)載終端利用自身定位信息與航空器機(jī)載導(dǎo)航輸出信 息融合后，提供輔助導(dǎo)航服務(wù)。
[0019] 優(yōu)選地，所述地面監(jiān)控設(shè)備進(jìn)一步包括:北斗指揮用戶機(jī)A和北斗指揮用戶機(jī)B，互 為熱備份。
[0020] 優(yōu)選地，所述地面監(jiān)控設(shè)備開機(jī)后，北斗指揮用戶機(jī)A和北斗指揮用戶機(jī)B通過上 電自檢，每秒向數(shù)據(jù)處理接入設(shè)備報告一次自身狀態(tài)，包括設(shè)備狀態(tài)以及是否到達(dá)規(guī)定的 發(fā)射時刻信息，經(jīng)傳輸復(fù)接設(shè)備接入北斗監(jiān)控工作站實時顯示。
[0021] 優(yōu)選地，北斗指揮用戶機(jī)A為主用通信設(shè)備，北斗指揮用戶機(jī)B為備用通信設(shè)備，所 述地面監(jiān)控設(shè)備具有熱備份自動切換能力：當(dāng)北斗指揮用戶機(jī)A正常時，僅使用北斗指揮用 戶機(jī)A發(fā)送短報文信息；當(dāng)北斗指揮用戶機(jī)A出現(xiàn)故障、而北斗指揮用戶機(jī)B正常時，系統(tǒng)自 動切換至北斗指揮用戶機(jī)B發(fā)送上行短報文信息。
[0022] 優(yōu)選地，北斗指揮用戶機(jī)A和北斗指揮用戶機(jī)B同時接收到航空器下傳的位置報告 與短信代碼，經(jīng)信息冗余處理選擇正確的信息。
[0023] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0024] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空管應(yīng)急救援北斗通信導(dǎo)航一體化系統(tǒng)；
[0025] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端的框圖；
[0026] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的北斗機(jī)載用戶機(jī)組成框圖；
[0027] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的記載航行信息處理機(jī)的組成框圖；
[0028]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的座艙交通信息顯示器組成框圖；
[0029] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的地面監(jiān)控設(shè)備的框圖；
[0030] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一體化射頻模塊的原理框圖；
[0031] 圖8-1至8-3分別示出了采用3比特、2比特和1.5比特動態(tài)量化的量化閾值與信噪 比損失的仿真圖形；
[0032] 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的組合抗衰落/低功耗前端的原理框圖；
[0033] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的信噪比估計的信號流程圖；
[0034] 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單電纜多信號傳輸示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的北斗衛(wèi)星機(jī)載終端其【具體實施方式】、特征及其功 效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的"一實施例"或"實施例"指的不一定是同一實施 例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0036] 在本發(fā)明的一個【具體實施方式】中，
[0037] 如圖1所示，空管應(yīng)急救援北斗通信導(dǎo)航一體化系統(tǒng)包括北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī) 載終端和地面監(jiān)控設(shè)備；
[0038] 所述地面監(jiān)控設(shè)備，用于接收北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端的信息;對北斗通信 導(dǎo)航一體化機(jī)載終端發(fā)來的航空器位置報文和飛行員短信報文進(jìn)行處理，生成空情態(tài)勢； 生成地空通信監(jiān)視信息；
[0039]所述北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端，用于提供自動相關(guān)監(jiān)視(ADS);管制員與飛行 員數(shù)據(jù)鏈通信(CPDLC);以及輔助導(dǎo)航。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】，所述自動相關(guān)監(jiān)視(ADS)是指，為航空器與地面 空管系統(tǒng)建立通信信道鏈接，實時交換航空器空中位置、管制服務(wù)等信息。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】，所述管制員與飛行員數(shù)據(jù)鏈通信(CTOLC)是指 管制員與飛行員通過數(shù)字短報文進(jìn)行空管信息交互。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個【具體實施方式】，所述輔助導(dǎo)航是指機(jī)載終端利用自身定位信息 與航空器機(jī)載導(dǎo)航輸出信息融合后，提供輔助導(dǎo)航服務(wù)。
[0043] 如圖2所示，所述北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端包括:北斗機(jī)載用戶機(jī)，機(jī)載航行 信息處理機(jī)及座艙交通信息顯示器；
[0044]所述北斗機(jī)載用戶機(jī)，用于接收和發(fā)送北斗通信信息；
[0045]所述機(jī)載航行信息處理機(jī)，用于完成航空器北斗信息的編解碼任務(wù)和組合處理機(jī) 載導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)；
[0046]所述座艙交通信息顯示器，用于信息顯示與控制，為飛行員提供人機(jī)交互界面。 [0047] 北斗通信導(dǎo)航一體化機(jī)載終端電源開關(guān)設(shè)計在座艙交通信息顯示器上，當(dāng)顯示器 開關(guān)閉合時，給北斗機(jī)載用戶機(jī)和機(jī)載航行信息處理機(jī)一個接地信號，北斗機(jī)載用戶機(jī)和 機(jī)載航行信息處理機(jī)收到接地信號后自動開機(jī)，機(jī)載航行信息處理機(jī)開機(jī)后向座艙交通信 息顯示器輸出12V電壓，座艙交通信息顯示器上電后自動啟動，進(jìn)入應(yīng)用界面。
[0048] 如圖3所示，所述北斗機(jī)載用戶機(jī)包括天線和主機(jī)；
[0049] 所述天線進(jìn)一步包括：
[0050] 功率放大器，用于在發(fā)射頻率上將低電平信號放大到遠(yuǎn)距離傳輸所需要的高功率 電平；
[0051]發(fā)射濾波器，用于濾除功率放大器的輸出信號中的帶外雜散信號；
[0052]收發(fā)雙工器，進(jìn)一步包括北斗接收低噪放單元、發(fā)射控制單元和合路處理單元； [0053]所述北斗接收低噪放單元，用于對北斗接收小信號做射頻前端處理；
[0054] 發(fā)射控制單元，用于對北斗發(fā)射功率放大器控制；
[0055] 所述合路處理單元，用于對北斗接收小信號和北斗發(fā)射信號進(jìn)行合成；