[发明专利]一种多模式上传体制的航空地面着陆系统及其控制方法

摘要

本发明提供了一种多模式上传体制的航空地面着陆系统及其控制方法。测量分系统发送询问信号触发飞机进行应答，方位角传感器和高度角传感器根据接收到的应答信号分别计算出飞机的航向角、仰角和距离，从而确定目标飞机相对于地面天线的空间位置，结合预先规划的航道，计算出目标飞机当前位置相对于期望进场路径的偏差值，并形成引导信息；管控分系统通过进场飞机的机载设备的配置情况，调度上传分系统激活与该机载设备相匹配的上传模块，完成引导信息的上传。不需要借助于ILS的机载设备，能够解决在同一机场安装多个着陆系统成本高、架设困难的问题以及不同机型机载着陆设备配置标准不统一的问题，从而实现着陆引导系统的动态、灵活配置。

主权项

1.一种多模式上传体制的航空地面着陆系统，其特征在于：包括测量分系统、管控分系统和上传分系统；所述测量分系统用于计算飞机当前位置相对于期望进场路径的偏差值，并形成引导信息；所述管控分系统通过网口分别与测量分系统和上传分系统进行通信，调度上传分系统，激活与机载设备相匹配的上传模块，完成引导信息上传到目标飞机；所述测量分系统为应答式测量分系统，通过发送询问信号触发飞机进行应答来确定目标飞机的空间位置；所述上传分系统包括，用于完成PAR模式引导信息上传的PAR上传模块，用于完成ILS模式引导信息上传的ILS上传模块，用于完成分米波模式引导信息上传的分米波上传模块，以及用于完成MLS模式引导信息上传的MLS上传模块；所述管控分系统的具体工作方法步骤为：（1）系统初始化，包括软件引导界面的刷新，初始值设定，方位角误差和高度角误差界面的刷新，以及软件中相关的数据存储空间的分配；利用配置文件实现参数的设置；（2）系统自检，管控软件发送自检指令，通过网口传给测量分系统，主测量分系统对指令处理后，触发询问信号，校准/内测装置接收到询问信号后，发送应答信号，方位角传感器和高度角传感器接收应答信号并处理，处理结果经过接口传给测量分系统，测量分系统对接收数据进行处理，然后将处理数据返回到管控软件，完成系统自检；（3）系统校准，自检工作结束后，通过管控分系统的操控台，发送校准指令，自检过程得到的实际测量信息与预设的位置信息进行比较，提取系统的误差信息，这样通过方位角传感器和高度角传感器测得的实际数据与系统误差一起构成真实测量数据，设定系统的偏差门限，完成系统校准；（4）目标跟踪，系统自检和校准成功后，TLS开始对着陆飞机进行跟踪；TLS测量分系统的数据经过处理后，通过接口传到管控分系统，管控分系统对接收信号分析，在线控台上显示跟踪的飞机航迹，包括高度角跟踪和方位角跟踪；航迹反应的信息包括飞机的ID号、高度、航向和距离；（5）航迹规划，安装TLS 的测量分系统设备，通过测量仪器获取测量分系统各部分与跑道的位置及跑道周边的地形信息，将这些地形信息输入管控软件，根据航迹规划算法即现有的下滑道规划原理和方法，解决临时飞机无预设航迹的情况，规划出着陆下滑道；TLS引导飞机进近时，以此航迹为参考标准，测量值与参考值进行比较，得到引导误差，最后将误差通过不同的配置上传；（6）数据管理与记录，对接收到的数据进行管理并记录，用于对比分析和备份，数据管理包括数据查找、剔除、更新和对比；（7）上传配置，上传方式有PAR引导模式、ILS引导模式、分米波着陆模式、MLS引导模式和数据链引导模式，根据进场飞机的机载设备的配置情况，动态选择匹配的上传方式；（8）工作状态监控，对测量分系统、管控分系统和上传分系统的工作状态进行监视，在显控台上显示相关信息，判断各个系统的工作状态，包括：a）测量和管控分系统的工作状态监视方位角传感器和高度角传感器对校准/内测装置发送的信号进行处理，处理结果送至管控软件，通过误差阈值的设定，利用校准/内测装置的实际高度角和方位角信息，判断测量分系统的工作状态；当高度角误差和方位角误差大于所设定的阈值时，表明测量分系统由于误差过大，已不再正常工作，告警指示灯给出提示信息，并终止引导；管控分系统的工作状态监视包括初始化、自检、校准、跟踪、方位角误差和高度角误差；b）上传分系统的工作状态监视上传分系统的工作状态通过接口传送给管控分系统，由管控分系统对其进行状态监视，监视的内容包括时间戳、飞机ID号、方位、距离、高度、方位角误差和高度角误差。