[发明专利]基于北斗卫星通信的低空监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及北斗定位技术，尤其涉及一种基于北斗卫星通信的低空监视系统。

背景技术

飞机跟踪技术一般包括基于移动网络的跟踪技术、基于无线电的跟踪技术、基于卫星通信的技术和基于雷达的技术，各种技术都有缺陷：

基于移动网络的跟踪技术受限于移动网络的覆盖高度，一般1000米以上除非架设专门的基站增强设备，否则没有移动网络信号。而飞机飞行高度一般超过1000米，船舶等更是远离大陆，这种技术不具备通用性，只能在地面信号较强的情况下使用。

基于无线电的跟踪技术需要部署大量的接收基站，同时无线电在城市中容易受到高楼的阻挡导致接收信号质量变差。另外，无线电设备，尤其是飞机和船舶用无线电设备都很昂贵。

基于卫星通信的技术较为成熟，但地面发射设备体积较大，同时用户进入门槛高，对于发射功率和天线设置都有较高要求，且大部分卫星设备需要接入外接电源才能工作。

基于雷达的技术分为一次雷达技术和二次雷达技术。一次雷达技术只能跟踪，但无法掌握跟踪对象的详细信息；二次雷达技术需要在地面和飞机上都部署体积较大、较昂贵的发射和接收设备，不适合低成本运营，也不适合大规模安装。另外，雷达和无线电有共同的缺点，易受高楼遮挡。

发明内容

本发明提供一种基于北斗卫星通信的低空监视系统，以解决现有飞机跟踪手段跟踪信号弱且易受阻挡，同时信号收发设备体积大的缺陷。本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于北斗卫星通信的低空监视系统，包括机载北斗设备、地面北斗设备和数据处理平台；

所述机载北斗设备安装在飞机上，用于实时检测所述飞机的飞行参数，并通过北斗卫星将所述飞行参数发送到所述地面北斗设备；所述飞行参数包括时刻，以及所述飞机在所述时刻时的经度、纬度、飞行高度、飞行速度和飞行方向；

所述地面北斗设备用于将接收到的所述飞行参数实时发送到所述数据处理平台；

所述数据处理平台用于根据所述飞行参数计算所述飞机在所述时刻时的位置。

进一步地，所述机载北斗设备将所述飞行参数编码成二进制数据后再通过所述北斗卫星发送到所述地面北斗设备。

进一步地，所述数据处理平台基于根据每次接收到的所述飞行参数计算得出的所述飞机的位置，并利用拉格朗日插值算法生成所述飞机的飞行轨迹曲线。

进一步地，所述数据平台根据不同飞机的飞行轨迹曲线，预测飞机间相撞的可能性，并在预测可能相撞的情况下，通过所述地面北斗设备向可能相撞的飞机上的机载北斗设备发送报警信息。

进一步地，所述数据处理平台还结合所述飞机的历史飞行轨迹数据，对所述飞机的当前位置进行大数据预测，并根据预测到的所述飞机的当前位置判断所述飞机当前是否处于危险飞行状态。

进一步地，判断所述飞机当前是否处于危险飞行状态的方法为：

当所述当前位置有高楼高度数据时，根据所述当前位置的高楼高度数据与所述飞机的当前飞行高度，判断所述飞机是否处于危险飞行高度；

当所述当前位置没有高楼高度数据时，根据所述当前位置的地形数据与所述飞机的当前飞行高度，判断所述飞机是否处于危险飞行高度。

进一步地，所述数据处理平台还用于根据所述飞机的当前航线，将所述当前航线前方的天气信息发送到所述地面北斗设备，所述地面北斗设备用于通过所述北斗卫星将所述天气信息发送到所述机载北斗设备。

进一步地，所述机载北斗设备和/或所述地面北斗设备能够将内置语音编码为二进制数据后再通过所述北斗卫星发送。

进一步地，所述机载北斗设备还用于通过所述北斗卫星将所述飞机的ADS-B信号发送到所述地面北斗设备，所述地面北斗设备将所述ADS-B信号发送给所述数据处理平台，所述数据处理平台将各飞机的ADS-B信号广播出去。

进一步地，所述数据处理平台还用于根据所述飞机的真实航线，和实时接收到的所述飞机的飞行参数，实时计算所述飞机到达下一航路点的时间。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：