[发明专利]基于北斗二代和移动网络的多平台低空域监视系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于北斗二代和移动网络的多平台低空域监视系统及方法。本系统采用北斗二代定位技术，利用4G模块通过4G移动网络向基站传送飞机的飞行信息包括飞机的经纬度、高度和速度，从而使地面控制中心捕获并绘制通航飞机的飞行轨迹，在各地面控制平台的界面上显示飞行信息，实现了对通航飞机的低成本、高精度监视功能。本系统便捷、实用，利用增设的人机交互界面，使得地面管制员和飞行员进行实时的交流，大大提高了对通航飞机的监视程度。本系统在香蕉派开发板上实行模块化运行，用户可根据自己的需要自行购买与装卸北斗二代/GPS模块、4G模块等关键模块，极大地满足了飞行员与各地低空空域监管部门的个性化需求。

主权项

1.一种基于北斗二代和移动网络的多平台低空域监视系统，其特征在于，该系统包括分别与卫星连接的主用系统和备用系统、还包括分别与主用系统和备用系统连接的FPGA监视系统，还包括带有母板的第一香蕉派开发板；FPGA监视系统接收主用系统发送的监视信息，当主用系统发生异常时，FPGA监视系统检测不到主用系统发送的脉冲信号，启动备用系统；所述的主用系统和备用系统分别包括北斗二代/GPS模块、数据采集主控板和含有SIM卡的4G模块；其中两个数据采集主控板分别与带有母板的第一香蕉派开发板连接，两个含有SIM卡的4G模块分别与FPGA监视系统连接，同时还分别与由安卓平板、电脑主机或带有母板的第二香蕉派开发板组成的地面站连接；所述的北斗二代/GPS模块采用UM220‑III N芯片，数据采集主控板采用 STM32F103ZET6主控芯片，4G模块采用SIM7100C 4G芯片，UM220‑IIIN芯片与STM32F103ZET6主控芯片连接，SIM7100C 4G芯片与STM32F103ZET6主控芯片连接，数据采集主控板上设有数据采集主控板电源电路、数据采集主控板外部第一储存电路、第二储存电路、STM32F103ZET6主控芯片电源电路、SIM7100C 4G芯片电源电路、SIM7100C 4G模块与SIM卡连接电路以及UART电平转换电路；所述的数据采集主控板外部第一储存电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，电阻R11的一端分别连接STM32F103ZET6芯片的104脚及SD卡槽U4的2脚；电阻R12的一端分别连接STM32F103ZET6芯片的112脚及SD卡槽U4的3脚；电阻R13的一端分别连 接STM32F103ZET6芯片的111脚及SD卡槽U4的4脚；电阻R14的一端分别连接STM32F103ZET6 芯片的99脚及SD卡槽U4的5脚；电阻R15的一端分别连接STM32F103ZET6芯片的98脚及SD卡槽U4的6脚；电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15的另一端连接后一起接至STM32F103ZET6芯片的17脚和SD卡槽U4的1脚；STM32F103ZET6芯片的113脚与SD卡槽的7脚连接；所述的数据采集主控板外部第二储存电路采用瞬态电压抑制二极管TVS1、瞬态电压抑制二极管TVS2、瞬态电压抑制二极管TVS3、瞬态电压抑制二极管TVS4、瞬态电压抑制二极管TVS5和瞬态电压抑制二极管TVS6，瞬态电压抑制二极管TVS1的一端和电容C51的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的26脚和SD卡槽U5的7脚；瞬态电压抑制二极管TVS2的一端和电容C52的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的22脚和SD卡槽U5的6脚；瞬态电压抑制二极管TVS3的一端和电容C53的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的23脚和SD卡槽U5的5脚；瞬态电压抑制二极管TVS4的一端和电容C54的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的24脚和SD卡槽U5的4脚；瞬态电压抑制二极管TVS5的一端和电容C55的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的25脚和SD卡槽U5的3脚；瞬态电压抑制二极管TVS6的一端和电容C56的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的21脚和SD卡槽U5的2脚；电容C57的一端和电容C58的一端连接后接至SIM7100C 4G芯片的44脚和SD卡槽U5的1脚；瞬态电压抑制二极管TVS1、瞬态电压抑制二极管TVS2、瞬态电压抑制二极管TVS3、瞬态电压抑制二极管TVS4、瞬态电压抑制二极管TVS5、瞬态电压抑制二极管TVS6、电容C51、电容C52、电容C53、电容 C54、电容C55、电容C56、电容C57、电容C5、电容C59的另一端连接后一起接地。