[发明专利]基于ATG技术的飞机飞行实时状态监控系统

说明书

一种基于ATG技术的飞机飞行实时状态监控系统，包括机载数据采集器、机载ATG收发机、地面基站、地面核心网和实时监控管理平台，机载数据采集器用作采集飞机在飞行过程中的实时飞行数据并打包转发，机载ATG收发机与地面基站以空地无线宽带方式进行交互通信，机载ATG收发机的服务器接收数据包、并对数据包进行实时编码处理，机载ATG收发机将编码数据流实时传输给地面，地面基站与地面核心网进行数据交互，地面核心网用于对接入网络的机载ATG收发机进行用户鉴权管理和业务资源调度，实时监控管理平台与地面核心网之间进行数据交互，将地面核心网转发的实时飞行数据在地面进行译码恢复为工程值，并进行实时显示和存储处理。

技术领域

本发明涉及飞机飞行状态监控系统，具体是一种通过民航空地宽带通信系统进行大量飞行数据的采集和不间断连续传输的飞机飞行实时状态监控系统。

背景技术

近年来发生了多起大型飞机失联失控的事件，如马航MH370航班失联以及德翼航空航班失控撞山事件。这些都反映了现有飞机飞行实时监控技术还存在较大缺陷，地面控制中心不能实时掌握飞机详细动态信息，也没有技术手段去主动发现存在的安全风险。而且飞行数据记录器（即黑匣子）用于事故调查，技术上属于事后分析技术。如果事故飞机找不到黑匣子，就不能对事故原因进行全面的分析和还原。法航447航班飞机在历时两年之后才在深海海底找到黑匣子，仅搜寻费用就达到3000万美元。而MH370航班飞机的黑匣子到现在还没有找到。

现有飞机飞行状态实时监控技术、以及飞行数据记录系统的功能和性能均不能满足当前航空运营人对飞行数据实时应用的更高要求，并且存在以下主要不足之处：

1. 现有飞机飞行状态的监控基于窄带通信（例如ACARS）而实现，其无法实时采集并传输海量的飞机、发动机详细状态数据；这是因为，a.基于ACARS的飞机飞行状态监控系统的报文数据容量很小，每个报文仅有100到200个字符且发送完成需要6～15秒，b.基于ACARS的飞机飞行状态监控系统采用VHF数据链，最高速率仅有31.5kbps；

2. 现有飞机飞行数据记录系统（FDR）只能在飞机落地后，通过地面专用设备才能有效获取数据；若发生飞机失联或飞行事故后，一旦出现找不到黑匣子的情况，就不能及时进行事故调查，事故原因可能成为悬案。

综上所述，现有飞机飞行状态监控技术、以及FDR系统事故调查技术所存在的技术不足，使得其无法对飞机飞行状态进行实时地连续不间断监控，这也就无法对飞机飞行事故或飞机失联事件进行及时、准确地分析和掌握。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对当前空中飞行的飞机与地面之间的采用窄带无线通信数据链路受限的特殊性，以及现有飞机实时监控技术在数据传输量、通信实时性上的不足，提供一种能够连续不间断的实时监控空中飞机详细状态的、基于ATG技术的飞机飞行实时状态监控系统。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是，一种基于ATG技术的飞机飞行实时状态监控系统，所述监控系统包括：

-机载数据采集器，所述机载数据采集器通过转接插头连接在飞机FDR系统的采集点上，所述机载数据采集器用作采集飞机在飞行过程中的实时飞行数据并打包转发；

-机载ATG收发机，所述机载ATG收发机与地面基站以空地无线宽带方式进行交互通信，所述机载ATG收发机配有机载服务器，该机载服务器通过以太网接收机载数据采集器转发的数据包，且机载服务器用于对数据包进行实时编码处理；所述机载ATG收发机将编码数据流实时传输给地面；

-地面基站，所述地面基站与机载ATG收发机以空中无线通信方式进行宽带数据交互，所述地面基站包括安装在电信服务商铁塔上的地面天线和电信服务商站址内的基带设备；

-地面核心网，所述地面核心网的服务器与各地面基站之间通过地面光纤专线进行数据交互，地面核心网用于对接入网络的机载ATG收发机进行用户鉴权管理和业务资源调度；