[发明专利]一种基于ADS-B的通用航空飞行监视机载系统

权利要求书

1.一种基于ADS-B的通用航空飞行监视机载系统，其特征在于包括：基于UAT/1090ES的机载ADS-B收发信机、基于ADS-B的监视信息处理器和基于ADS-B的机载座舱交通信息显示（CDTI），其中：

基于UAT/1090ES的机载ADS-B收发信机包括：发射模块和接收模块；发射模块将机载飞行管理系统（FMS）、GNSS、GPS、气压高度计、飞行员输入信息进行格式转换，编码，生成报文，将所述报文广播；接收模块通过UAT数据链和1090ES数据链接收他机飞行状态ADS-B报文和地面监控报文，分离UAT信号和1090ES两路信号，分别对所述两路信号进行预处理，将预处理后的UAT报文/1090ES报文传送给基于ADS-B的监视信息处理器；

基于ADS-B的监视信息处理器包括：串口发送子模块、串口接收子模块和报文处理子模块；串口接收子模块接收从基于UAT/1090ES的机载ADS-B收发信机中接收模块来的预处理后的UAT报文/1090ES报文及本机报文和主机心跳报文，然后对所述UAT报文/1090ES报文及本机报文和主机心跳报文分别校验，将校验后的无效报文删除，解析有效报文并存储，并送至报文处理子模块；报文处理子模块将所述UAT报文/1090ES报文及本机报文和主机心跳报文分别进行解析，得到飞行监视信息，并将飞行监视信息通过串口发送子模块传递给基于ADS-B的机载座舱交通信息显示（CDTI），所述飞行监视信息包括本机交通信息、他机交通信息和导航信息；

基于ADS-B的机载座舱交通信息显示（CDTI）包括：绘制导航信息模块、绘制他机交通信息模块、绘制本机交通信息模块和绘制功能菜单模块；绘制导航信息模块接收导航信息，并绘制导航信息；绘制他机交通信息模块接收他机交通信息，并绘制他机交通信息；绘制本机交通信息模块接收本机交通信息，并绘制本机交通信息；绘制功能菜单模块接收用户输入的按键操作，并绘制功能菜单。

2.根据权利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飞行监视机载系统，其特征在于：所述发射模块实现如下：

（1）接收机载飞行管理系统（FMS）、GNSS、GPS、气压高度计、飞行员输入信息，对上述输入信息进行格式转换，转换成适合于1090ES信号格式传输的112bit ADS-B报文和UAT格式报文，并将格式转换后的所述报文缓存；

（2）对缓存后的所述报文随机产生发射触发信号，在触发时刻将缓存后的所述报文进行中频调制、混频、滤波、功率放大、隔离，将处理后的报文广播发射。

3.根据权利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飞行监视机载系统，其特征在于：所述接收模块实现如下：通过UAT数据链和1090ES数据链，同时接收上、下天线上的他机飞行状态ADS-B报文和地面监控报文，分别进行预处理，预处理过程如下；

（1）对UAT数据链和1090ES数据链两路信号进行滤波、信号分离处理，分离出UAT数据和1090ES数据；

（2）分别对UAT数据和1090ES数据中的干扰射频信号进行限幅、低噪放、镜频滤波、混频、低通滤波、中频放大、对数放大、中频滤波、定向耦合处理，得到的信号和标准信号进行放大检波比较，再进行AD转换，送至FPGA；

（3）在FPGA中对UAT数据和1090ES数据两路采样数据数字滤波，去直流电平后，进行数字正交解调，去噪处理；对两路信号进行查询，判断先来一路信号处理完毕后另一路是否正在处理，若是，等待另一路处理完毕，处理完毕后将预处理后的UAT报文/1090ES报文传送给基于ADS-B的监视信息处理器。

4.根据权利要求1所述的基于ADS-B的通用航空飞行监视机载系统，其特征在于：所述报文处理子模块中所述UAT报文/1090ES报文及本机报文和主机心跳报文分别解析实现如下：

（1）本机报文处理，本机报文在接收阶段已经按照字段重新存储，报文处理时，分字段的将该报文传输给显示模块即可；

（2）他机报文处理，首先判断该他机是否在显示范围内，若不在则直接结束。若在显示范围内，则判断该他机是否已经存在链表中。若该他机已经在链表中，则只用更新其信息即可，若不在，则先添加该他机，再得到其飞行信息；

（3）主机心跳报文处理，主机心跳报文主要用于CDTI显示机载设备运行状况，处理阶段要添加机载主机运行状态数据、机载主机软件版本信息，并核对GPS时间。