CN103675870A - 追踪器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种追踪器设备，该追踪器设备包括：ARM处理模块，置于追踪器设备的机箱所形成的空间中，分别连接定位模块、通信模块、WIFI模块和输入模块，用于接收和解析处理相关数据；定位模块用于获取追踪器设备的定位信息，并将获得的定位信息传输给ARM处理模块并经过处理之后通过通信模块发送到地面接收机；通信模块用于传输从ARM处理模块获取的定位数据；WIFI模块用于将ARM处理模块存储的定位信息传输到相应的WIFI信息接收设备上；输入模块设置在机箱的外壳上，用于输入控制和指令信息。本发明的追踪器设备成本比较低，并能够对通用航空器监视调度，同时可以很好的指挥直升机等通用航空器，保证低空空域、通用航空器和飞行员等的安全。

Description

追踪器设备
技术领域
本发明属于民航低空监视技术领域，尤其是一种追踪器设备。
背景技术
随着国家低空开放政策的不断推进，国内通航行业在迅速的发展，通用航空器随之越来越多；由于通用航空器具有“飞行高度低、类型多、价格低”等特点，一般通用航空器价格低廉、购买时没有相应的监视辅助设备，因此如何解决大量通用航空器的空中飞行监视，保障国家的空域安全及通用航空器的飞行安全具有重要的意义。
目前，民用航空中的飞机主要为航线飞行的大飞机，其主要按照既定的航线进行飞行，在民航的航线上配备了较成熟的航线导航设备，比如NDB、VOR导航台，同时民航大飞机上则安装了相应的导航定位设备；当前应用最广泛的是广播式自动相关（ADS-B）设备，由于其设备昂贵，安装时需要连接飞机的航电系统，包括电源、气压高度表、GPS等，这些安装条件在多数的通用航空器上则不具备条件；同时，民航使用的一次雷达和二次雷达监视手段由于通用航空器飞行高度较低（一般1000米以下），雷达会经常被障碍物遮挡无法有效对通用航空器进行主动监视。
由此，本发明提出一种追踪器设备，相比民航大飞机的导航定位设备，本发明的追踪器设备具有众多优点，具体来说：该设备便携，其具备独立供电、自身集成定位和通信模块，不需要和通用航空器的航电系统紧密铰链，而民航大飞机导航定位设备和航电系统紧密耦合，不可分离独立工作；本发明的追踪器具备2种定位手段和3路通信能力，具备GPS和北斗2种定位方式，3G、数传电台、北斗模块短消息发送三种通信模式，而民航大飞机的设备则一般为GPS定位和VHF数据链通信。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种成本低且能实时提供通用航空器位置等信息的追踪器设备。所述追踪器设备基于GPS/北斗定位系统结合数传电台无线通信技术、3G和北斗短消息通信技术，实现对通用航空器的监视调度与交通服务。
本发明提供的一种追踪器设备包括：机箱、ARM处理模块、定位模块、通信模块、WIFI模块和输入模块，其中：
所述ARM处理模块置于所述追踪器设备的机箱所形成的空间中，分别连接所述定位模块、通信模块、WIFI模块和输入模块，用于接收和解析处理相关数据；
所述定位模块用于获取所述追踪器设备的定位信息，并将获得的定位信息传输给ARM处理模块并经过处理之后通过通信模块发送到地面接收机并传输到数据服务器进行存储，以对通用航空器进行监视调度；
所述通信模块用于传输从所述ARM处理模块获取的定位数据；
所述WIFI模块用于将所述ARM处理模块存储的定位信息传输到相应的WIFI信息接收设备上；
所述输入模块设置在所述机箱的外壳上，用于输入控制信息和指令信息。
本发明提供的追踪器设备适用于直升机等通用航空器，主要解决监视调度通用航空器的问题。所述追踪器设备成本比较低并能对通用航空器进行监视调度，同时可以很好的指挥直升机等通用航空器、保证低空空域、通用航空器和飞行员等的安全。
附图说明
图1为本发明追踪器设备的设计示意图；
图2为本发明追踪器设备的结构示意图；
图3为本发明机场监视系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明追踪器设备的设计示意图，图2为本发明追踪器设备的结构示意图，如图1和图2所示，所述追踪器设备包括：机箱、ARM处理模块、定位模块、通信模块、WIFI模块、电源模块、显示模块和输入模块等外围扩展硬件模块，其中：
所述ARM处理模块置于所述追踪器设备的机箱所形成的空间中，分别连接所述定位模块、通信模块、WIFI模块、电源模块、显示模块和输入模块，用于接收和解析处理定位信息等相关数据；
所述定位模块用于获取所述追踪器设备的定位信息，并将获得的定位信息传输给ARM处理模块并经过处理之后通过通信模块发送到地面接收机并传输到后台（数据服务器，即数据上传中心）进行存储，以支持各类监视、服务以及后期分析等后台工作，对通用航空器进行监视调度；所述定位信息包括经纬度等定位信息；所述定位模块包括GPS模块和北斗模块，可根据所述输入模块输入的选择信息使用GPS模块或北斗模块或双模模式（GPS、北斗同时工作）获取定位信息，所有定位信息经过ARM处理模块处理后可通过通信模块的数传电台、3G或北斗模块进行传输；
所述通信模块用于传输从所述ARM处理模块获取的定位数据，其包括3G模块、数传电台模式和北斗模块，对于所述3G模块和数传电台模块的选择是由3G模块和数传电台模块的信号所决定的，通常默认选择数传电台模块，当数传电台模块的信号很弱时则选择3G模块；所述数传电台模块可以通过调节其工作频段，使其所发送的相应数据只能被地面制定的接收设备接收；北斗模块则一直处于工作状态，其每隔一时间段，比如以1分钟一次的频率，以短消息的方式将定位信息发送到地面接收机。
所述WIFI模块用于将所述ARM处理模块存储的定位信息传输到相应的WIFI信息接收设备上，比如PAD、手机等设备；
所述显示模块设置在所述机箱的外壳上，用于显示所述追踪器设备的定位信息、ID信息和定位模式，例如飞行器的经度、纬度、ID号以及GPS\北斗\双模模式等信息；
所述输入模块设置在所述机箱的外壳上，用于输入控制信息和指令信息，比如定位模块选择信息、追踪器设备的ID信息设置、追踪器设备的呼救指令等信息；
所述电源模块用于为所述追踪器设备的各个组件供应电源；
所述机箱外壳上还设有电量指示灯、告警指示灯、电源开关、充电接口和天线接口等元件，所述充电接口用于连接外接电源，比如飞行器上的电源，以为所述追踪器设备进行供电；所述天线接口用于连接所述定位模块和通信模块中的天线。
利用本发明的追踪器设备，还可以实现通用航空器告警和一键呼救功能，其中，通用航空器告警指的是通过追踪器和地面端进行数据交互时，地面端根据追踪器发送的定位信息判断追踪器所在的通用航空器是否和其它航空器存在碰撞危险，如果有，则向追踪器发送相应的指令，追踪器会通过LCD和告警指示灯来实现通用航空器告警功能；一键呼救指的是追踪器可以通过操作所述输入模块中相应的按键向地面端发送指令，实现呼救功能。
在本发明一实施例中，所述ARM处理模块选择以Core9G35核心板为基础的Fivsion-SAM9G35，CPU为ARM9处理器SAM9GX5，使用ARM926EJ-S内核；3G模块选择中国电信的CDMA2000；数传电台模块选择433MHz的工作频段和5瓦的功率；GPS模块选择U-blox Q6 GPS定位芯片；北斗模块选择支持二代定位和通信技术的北斗模块。
图3给出了通用航空低空监视系统的结构示意图，也就是追踪器设备的使用方式，从图3中可以看出，追踪器设备通过卫星得到定位信息，然后通过数传电台设备、3G、北斗模块发送给地面接收机，最终传输给通航机场塔台系统或航空服务站系统。在使用所述追踪器设备时，多个追踪器设备可以共同工作，即：把追踪器设备分别安装在相应的通用航空器上，多个通用航空器需要多个追踪器设备（一个通用航空器安装一个追踪器设备）。这里把接收追踪器设备数据的设备称为地面接收机，地面接收机可以同时接收多个追踪器设备发送的定位信息，各个追踪器设备都有自己的ID号，地面接收机向追踪器设备发送指定追踪器设备ID的定位信息申请，所有追踪器设备都会收到申请，但只有相应ID的追踪器设备发送定位信息，每次追踪器设备发送定位信息后，同时发送一个结束报文，地面接收机接收到结束报文后再向另一个追踪器设备的发送定位信息申请，直到所有追踪器设备都接收到定位申请为止，这里称之为轮询。经过一个轮询后，开始下一个轮询。如果轮询过程中，地面接收机没有收到追踪器设备的结束报文，则延迟两秒钟后，接着轮询各个追踪器设备。
采用上述技术方案，本发明提出的追踪器设备的有益效果是：对通用航空器监视调度的信息既可以从GPS模块中获得，也可以从北斗模块中获得，或者同时从GPS和北斗模块中获得；获得的定位信息可以由数传电台模块发送出去，也可以由3G模块发送出去，还可以由北斗模块发送出去；因为采用了多种方式来获得并发送定位信息，所以本发明的追踪器设备所定位的通用航空器的定位信息就可以稳定并精确的获得。另外，所述定位信息可以同时显示和保存下来，并能够通过WIFI模块传输到相应WIFI信息接收设备上。同时，所述追踪器设备还可以自供电，也可以直接外接飞行器上的电源供电，所有供电均能够通过开关控制。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种追踪器设备，其特征在于，所述追踪器设备包括：机箱、ARM处理模块、定位模块、通信模块、WIFI模块和输入模块，其中：
所述ARM处理模块置于所述追踪器设备的机箱所形成的空间中，分别连接所述定位模块、通信模块、WIFI模块和输入模块，用于接收和解析处理相关数据；
所述定位模块用于获取所述追踪器设备的定位信息，并将获得的定位信息传输给ARM处理模块并经过处理之后通过通信模块发送到地面接收机并传输到数据服务器进行存储，以对通用航空器进行监视调度；
所述通信模块用于传输从所述ARM处理模块获取的定位数据；
所述WIFI模块用于将所述ARM处理模块存储的定位信息传输到相应的WIFI信息接收设备上；
所述输入模块设置在所述机箱的外壳上，用于输入控制信息和指令信息。
2.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述定位模块包括GPS模块和北斗模块，可根据所述输入模块输入的选择信息选择其一使用或者选择双模模式使用。
3.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述通信模块包括3G模块、数传电台模块和北斗模块。
4.根据权利要求3所述的追踪器设备，其特征在于，所述追踪器设备默认选择数传电台模块进行数据通信，当所述数传电台模块的信号很弱时则选择3G模块，同时，所述北斗模块每隔一时间段以短消息的方式发送一次定位信息。
5.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述追踪器设备还包括显示模块，所述显示模块设置在所述机箱的外壳上，并与所述ARM处理模块连接，用于显示所述追踪器设备的定位信息、ID信息和定位模式。
6.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述控制信息和指令信息包括：定位模块选择信息、追踪器设备的ID信息设置、追踪器设备的运行模式设置和/或呼救指令。
7.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述追踪器设备还包括电源模块，所述电源模块用于为所述追踪器设备的各个组件供应电源。
8.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，所述机箱外壳上还设有电量指示灯、告警指示灯、电源开关、充电接口和天线接口，所述充电接口用于连接外接电源，以为所述追踪器设备进行供电；所述天线接口用于连接所述定位模块和通信模块中的天线。
9.根据权利要求5或8所述的追踪器设备，其特征在于，若地面端根据所述追踪器设备发送的定位信息判断所述追踪器设备所在的飞行器与其它飞行器存在碰撞危险，则向所述追踪器设备发送相应的指令，所述追踪器设备通过显示模块或告警指示灯来进行告警。
10.根据权利要求1所述的追踪器设备，其特征在于，多个追踪器设备可以共同工作，其中，接收追踪器设备数据的地面接收机通过轮询的方式处理多个追踪器设备的定位信息申请。
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