[发明专利]一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法，还包括机载通信导航终端，地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式与管制模拟机、雷达数据计算机通信，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据；机载通信导航终端用于飞机的通信与导航，地面通信导航监视服务器用于对飞机信息的处理与反馈，同时，具有飞机防撞预警和数据记录、分析的能力。突破了以往点对点通信的方式，利用覆盖面积广的4G/3G蜂窝网络的基站作为信号中转，依托互联网实现超远距离，多飞机的轨迹跟踪显示，而利用地面服务器可以实现通过浏览器显示联网所有飞机的轨迹。

技术领域

本发明涉及一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法，具体涉及基于BDS依托4G/3G蜂窝网络设计的一种空地数据交换链条进行通信的方法以及相关硬件系统，适用于通航飞机的通信导航监视领域。

背景技术

我国的4G/3G蜂窝移动通信网络覆盖范围广，传输速率快，可靠性好，实时性强，可以为通航飞机提供通信和导航所需的基础设施支持。同时，我国的北斗卫星导航系统已经向亚太地区提供全天候、全天时的定位、授时服务，其定位精度为10米，测速精度为0.2米/秒，均与GPS相当，可以完全摆脱对国外卫星定位系统的依赖，为亚太地区用户提供高可靠、高精度的定位服务。

而中国将在2016年全面开放低空空域，届时，低空空域的通航飞机数量将急速增长，其飞行安全需要得到保障。目前，针对通用飞机的安全监管体制尚未健全，通信导航设备尚未标准化。为解决通航飞机的通信导航问题，保障通航飞机在飞行过程中的安全，设计一种低成本、高可靠性的通信导航监视系统很有必要，本发明提出了符合以上要求的基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法。

目前技术存在的问题：

通航飞机现有的通信导航设备，价格昂贵，需要专业维护，并且随着飞机数量增多，会极大增加地面通信导航设备的压力，占用民航飞机资源。

通航飞机现有的监视手段，主要是依靠飞行员话音报告，有人也在采用大型客机上的ADS-B技术，但ADS-B技术需要专门划设区域，布设大量的地面基站，造价昂贵，维护不便，同时机载ADS-B发射、接收装置功耗较高、价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是，针对目前技术存在的问题，提出一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法。

整套系统主要由机载通信导航终端、4G/3G蜂窝通信网络、地面通信导航监视服务器三部分组成，其中4G/3G蜂窝通信网络为国家建设网络，不用布设。整个系统成本低，便于部署和维护，可以极大降低通航监视成本，保障飞行安全。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统，包括地面通信导航监视服务器、管制模拟机、雷达数据计算机，其特征在于：还包括机载通信导航终端，数个所述机载通信导航终端通过北斗卫星接收机获得飞机的实时空间位置、速度及航向信息，将其显示在机载显示器上，并通过4G/3G蜂窝移动基站将空间位置信息上传至地面通信导航监视服务器；

地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式与管制模拟机、雷达数据计算机通信，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据；

机载通信导航终端用于飞机的通信与导航，地面通信导航监视服务器用于对飞机信息的处理与反馈，同时，具有飞机防撞预警和数据记录、分析的能力；

所述机载通信导航终端包括主控MCU、BDS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器、电源，所述主控MCU分别与BDS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器连接，所述电源为主控MCU、BDS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载液晶显示器提供电源。