[发明专利]带北斗功能的ADS-B机载设备及北斗功能启停方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空器广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，简称ADS-B)设备，尤其是涉及一种带北斗功能的ADS-B机载设备及北斗功能启停方法。

背景技术

北斗卫星导航系统〔BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System〕是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，与美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟的GALILEO并列为全球四大GNSS系统。2003年建成的北斗区域导航试验系统，又称北斗一号系统，可在中国及周边地区提供有源定位、授时和短消息通信服务(简称北斗功能)；该系统能容纳的用户数是有限的。2012年建设覆盖亚太区域的区域导航定位系统，可向亚太区域提供无源定位、授时和短消息通信服务；到2020年建成覆盖全球的全球定位系统。无源定位用户数可无限，短消息通信服务用户数仍然是有限的。

广播式自动相关监视(ADS-B)是利用空地、空空数据通信完成空中交通态势监视和信息传递的一种空管新技术，自动表示不需要人工操作和地面的询问，相关表示信息全部基于机载设备，监视表示提供位置和其它用于监视的数据，广播表示不针对特定用户，而是周期性的发送给任何一个有合适装备的用户。ADS-B机载设备应用功能可分为发送(OUT)和接收(IN)两类。ADS-BOUT是指机载发射器以一定的周期发送飞机的各种信息，包括飞机识别信息(ID)、经纬度、高度、速度和航向等(简称ADS-B信息)。发送是机载ADS-B设备的基本功能。地面站通过接收机载设备发送的ADS-B信息，监视空中交通状况，起到类似于雷达的作用。ADS-B IN是指飞机接收其他飞机发送的ADS-B信息或地面站服务设备发送的信息，为机组提供运行支持。ADS-B IN可使机组在座舱交通信息显示器上“看到”其他飞机的运行状况，从而提高机组的空中交通情景意识。

但是，ADS-B设备的发送和接收信息的距离是有限的，超出了地面站接收范围或在未建立地面站的区域航行的飞机就无法监视。文献《东北航空护林空中交通管理系统的构建》(《森林防火》2007年第2期)提出“在飞机上同时安装北斗一号信息终端和ADS-B信号发生器”，“在航护飞机飞行时，北斗一号自动将当时的ADS-B获得的信息通过北斗双星传输到北斗综合信息服务平台”。由于北斗一号系统面向各行各业应用，而它能容纳的用户数和信道容量是有限的，同时运行过多用户会影响其反应速度，因此要在大量飞机上推广该文献提出的方案是有困难的。

如何解决在上述情况下飞机监控中心对装有ADS-B机载设备的飞机进行监视的问题，对许多航空器的飞行监视和管理具有重大的实用意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种在超出了ADS-B地面站接收范围或在未建立ADS-B地面站的区域飞行时，使得飞机监控中心得知飞机ADS-B信息的ADS-B机载设备。本发明的另一目的是提供一种在上述ADS-B机载设备中启停北斗功能的方法。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种带北斗功能的ADS-B机载设备，包括卫星无源定位装置，其特征在于：还包括北斗卫星用户模块及其天线和ADS-B功能模块及其天线，北斗卫星用户模块及ADS-B功能模块分别连接于信息处理模块，信息处理模块连接卫星无源定位装置，其中，ADS-B功能模块包括ADS-B发送功能模块；信息处理模块包括北斗功能启停模块，由北斗功能启停模块关停或运行北斗卫星用户模块的发送含ADS-B信息的短消息通信或有源定位功能。

优选地，所述北斗功能启停模块包括ADS-B功能模块故障监测模块、卫星无源定位装置故障监测模块、接收区域越界监测模块、北斗短消息监测模块及北斗启停开关信号监测模块中的至少一个模块及执行结果监测模块，其中：

ADS-B功能模块故障监测模块，监测所述ADS-B发送功能模块，若有故障，则运行所述北斗卫星用户模块的收发包括含ADS-B信息的短消息通信或有源定位功能；

卫星无源定位装置故障监测模块，监测所述卫星无源定位装置，若有故障，则运行所述北斗卫星用户模块的有源定位功能；

接收区域越界监测模块，监测所述信息处理模块得到的卫星定位信息，若通过卫星定位信息得到的位置经纬度在ADS-B地面站接收区域外，则运行所述北斗卫星用户模块的收发包括含ADS-B信息的短消息通信或有源定位功能；