[发明专利]多源航空导航信号综合数据采集及处理系统

权利要求书

1.多源航空导航信号综合数据采集及处理系统，其特征在于：该系统主要包括信号采集及预处理子系统、信号评估与多元图形显示模块及导航信号模拟子系统，其中，所述的导航信号模拟子系统用于将模拟信号发送给信号采集及预处理子系统，信号采集及预处理子系统通过网络通信模块与信号评估与多元图形显示模块进行通信，并解析和处理信号采集及预处理子系统传送过来的各种导航数据，得到导航信号的误差和容限结果；

所述的信号采集及预处理子系统主要包括天线阵列、接收机阵列和PXI零槽控制器，其中天线阵列用于接收各种无线电导航信号，接收机阵列对于天线接收的无线电导航信号进行处理并转换成数字或者离散以及模拟信号输出，PXI零槽控制器上装有各种数字通用总线以及高速数字I/O采集设备，并且该PXI零槽控制器上装有LABVIEW RT实时操作系统，LABVIEW RT实时操作系统中运行有数据采集以及处理的软件，完成数据的采集、解析、封装以及网络发送功能；

所述的网络通信模块为网络交换机，主要为信号采集及预处理子系统与信号评估与多元图形显示模块的数据通信提供物理链路；

所述的信号评估与多元图形显示模块由一台数据处理计算机及其上运行的数据处理程序组成，所述的数据处理计算机包括网络通信模块、数据解析模块和上层应用；

所述的导航信号模拟子系统主要是通过仿真控制计算机控制航空信号发生器产生导航信号作为信号源，并将信号发送给信号采集及预处理子系统，以此来验证信号采集及预处理子系统的工作性能；导航信号模拟子系统主要由航空信号发生器以及仿真控制计算机组成，其中仿真控制计算机上安装有GPIB板卡，通过GPIB总线控制航空信号发生器，仿真控制计算机上运行有航空信号仿真控制程序，以此来控制航空信号发生器动态的调节各种导航信号，将导航信号发送给信号采集及预处理子系统中的天线阵列。

2.根据权利要求1所述的多源航空导航信号综合数据采集及处理系统，其特征在于：所述的天线阵列包括GPS天线、航向信号接收天线、下滑信号接收天线、全向信标信号接收天线和甚高频广播接收天线。

3.根据权利要求1所述的多源航空导航信号综合数据采集及处理系统，其特征在于：所述的接收机阵列包含DME接收机、MARKER接收机、ILS接收机、VOR接收机、GNSS接收机、GBAS接收机以及RTK移动站，另外还包括惯导设备以及大气数据设备；其中的ILS接收机、VOR接收机、GNSS接收机和GBAS接收机采用MMR930多模式接收机代替来接收各种导航信号。

4.根据权利要求1所述的多源航空导航信号综合数据采集及处理系统，其特征在于：所述的PXI零槽控制器上安装有PXI接口的RS232、ARINC429、高速数字I/O和DAQ板卡，在PXI零槽控制器上还安装有LABVIEW RT实时操作系统，LABVIEW RT实时操作系统中有安装各种板卡的驱动，同时在该LABVIEW RT实时操作系统上运行数据采集及预处理程序，对各种导航接收机及其他导航设备的数据进行采集及预处理。

5.根据权利要求4所述的多源航空导航信号综合数据采集及处理系统，其特征在于：所述的数据采集及预处理程序采用LABVIEW 2010以及Visual C++6.0开发实现，在LABVIEW中实现数据的采集与通信，而使用Visual C++6.0实现数据格式的解析、预处理、时钟同步处理以及数据帧的封装，并将这些处理过程封装成动态链接库供LABVIEW下的程序调用；

数据采集及预处理程序划分为数据采集模块、数据解析及处理模块和数据网络发送模块，数据采集模块主要负责采集MMR930以及RTK的移动站数据，数据解析及处理模块主要负责ARINC429字的解析、数据预处理以及帧格式的封装，数据网络发送模块主要是将数据以固定的帧格式发送给信号评估与多元图形显示模块；其中数据采集模块与数据解析及处理模块之间的交互采用经典的主从模式来实现，而数据解析及处理模块同数据网络发送模块之间的交互采用经典生产者消费者模式来实现。