[发明专利]安装在“低慢小”飞行器上的便携式多模式监视设备

说明书

本发明公开了一种安装在“低慢小”飞行器上的便携式多模式监视设备，包含中央处理模块、GNSS天线和4G天线，中央处理模块上设有GNSS接收电路、蓝牙控制电路、FPGA芯片、处理器和3G/4G通信模块电路；GNSS接收电路用于通过GNSS天线接收包含本机经度、纬度、速度、高度的导航信息并传输给FPGA芯片；蓝牙控制电路用于接收工作参数信息并传输给FPGA芯片；FPGA芯片用于根据所述工作参数信息完成便携式多模式监视设备的参数配置，以及将导航信息先传输给处理器完成编码后再组成ADS‑B报文；所述3G/4G通信模块电路用于将ADS‑B报文通过4G天线对外发射。本发明解决了“低慢小”飞行器在低空飞行时无法使用ADS‑B数据链的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种基于ADS-B、北斗RNSS/RDSS、4G通信的空管监视综合化技术；属于航空技术领域。

背景技术

随着我国低空空域管理改革的深化推开，在消费娱乐、公共安保、航空测绘等领域，动力三角翼、轻型直升机、无人机等“低慢小”飞行器获得广泛应用。同时，由于此类飞行器成本低廉、操作方便、容易获取，易形成“黑飞”。某些无资质、未经审批的个人和单位利用此类飞行器进行地面测绘的行为也对军、民航空中秩序及国家安全造成不小的影响和损失。

对于常规的飞行器，可以采用ADS-B数据链将位置信息发送给地面监控站进行监控。对于“低慢小”飞行器，当其在低空飞行时，由于遮挡或其他原因无法使用ADS-B数据链，因此，需要研发一种设备，能将“低慢小”飞行器的位置信息发送给地面监控站进行监控，以满足国家相关部门对“低慢小”目标管控的迫切需求。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种安装在“低慢小”飞行器上的便携式多模式监视设备，主要完成对“低慢小”飞行器的飞行状态监控功能，从GNSS模块获取包含本机经度、纬度、速度、时间、高度等内容的导航信息，组装成多个适合于1090ES数据链传输的不同类型的ADS-B消息，一方面通过ADS-B数据链进行广播；另一方面，在有移动通信基站覆盖的范围内，通过4G移动通信技术传输航空器的监视信息；同时，可以通过北斗短报文(RDSS)发送飞行器的位置报告到地面管控中心，并可通过手机、PC、PDA的蓝牙功能等实现设备的二次代码、飞机标识、S模式地址、飞机类型等参数配置。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种安装在“低慢小”飞行器上的便携式多模式监视设备，包含中央处理模块、GNSS天线和4G天线，中央处理模块上设有GNSS接收电路、蓝牙控制电路、FPGA芯片、处理器和3G/4G通信模块电路；

GNSS接收电路用于通过GNSS天线接收包含本机经度、纬度、速度、高度的导航信息并传输给FPGA芯片；

蓝牙控制电路用于接收工作参数信息并传输给FPGA芯片；

FPGA芯片用于根据所述工作参数信息完成便携式多模式监视设备的参数配置，以及将导航信息先传输给处理器完成编码后再组成ADS-B报文；

3G/4G通信模块电路用于通过4G天线检测是否有地面移动通信基站信号，若有则将ADS-B报文通过4G天线对外发射。

优选地，工作参数信息包含设置飞机标识FID、S模式地址、飞机类型、工作模式。

进一步，便携式多模式监视设备还包含射频发射模块和全向天线，中央处理模块上还设有隔离缓冲电路；

FPGA芯片还用于向隔离缓冲电路传输发射使能信号和ADS-B报文；

隔离缓冲电路用于对发射使能信号和ADS-B报文进行隔离和增强驱动后传输给射频发射模块；

射频发射模块用于对ADS-B报文进行调制后，根据发射使能信号将ADS-B报文通过全向天线对外发射。