CN106061061B - 一种助航灯光的vhf控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助航灯光的VHF控制系统，其包括：VHF通讯系统，用于在空中向地面发送信号，通过发送出不同的信号再经过系统处理后可以对灯光系统进行相应的控制；VHF接收控制系统，用于接收远程控制设备发送的信号，经过装置内部处理后给助航灯光控制装置发送指令；助航灯光控制系统，用于采集由地面接收装置传给的指令，然后由内部控制中心根据不同的指令执行相应的控制，从而实现助航灯光系统中不同用途灯的开关以及灯光亮度调节的控制。本发明提出的上述系统主要为通用航空公司飞行员提供无人值守或无专业空勤指挥人员的情况下，飞行员可以在通用航空飞行器上控制机场的助航灯光系统从而达到安全起降的工作平台。

Description

一种助航灯光的VHF控制系统

技术领域

本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种助航灯光的VHF控制系统。

背景技术

随着低空飞行器的逐渐增多，小型民用机场会随之越建越多，每个机场都需要实时指挥，使飞机能够安全的起飞、降落，有序的运行。尤其是在夜间或者是能见度底的情况下，必须要有专业值守人员在场指挥。而如果在每个机场都24小时配备专业指挥人员会存在以下问题：一是常驻人员指挥需要耗费人力和财力；二是某些机场起降流量比较小或机场规模小(如直升机起降点)，利用率太低没必要配备指挥人员。

目前的灯光控制系统可以实现总线或无线控制，但是无线WIFI的覆盖范围有限且操作起来不太适合飞行员。另外国外的灯光控制系统在远程控制上可以实现，但在助航灯光种类及调光控制上受局限，如果想实现不同灯光的切换和调节，会增加成本同时也不便于飞行员的操作。

现有的助航灯光系统需要一个无人值守的远程控制系统，能让飞行员通过简单快速的操作实现通航机场助航灯光的控制，且在无人看守的情况下实现直升机的安全起降。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种助航灯光的VHF(VeryHigh Frequency，甚高频)控制系统，用于飞行员对通用航空机场助航灯光系统简单便捷的远程控制，可以实现不同种类灯光的通断及亮度的调节。

根据本发明一方面，其提供了一种助航灯光的VHF控制系统，其包括：

VHF通讯系统，其位于塔台或飞行装置上，用于向VHF接收系统发送控制信号，从而实现对助航灯光系统的控制；

VHF地面接收系统，其通过VHF-Receiver接收来自VHF通讯系统的信号，然后通过信号控制器给助航灯光控制系统发送相应的指令；

助航灯光控制系统，用于控制助航灯光系统，通过采集VHF地面接收系统传送的指令直接执行控制助航灯光系统。

其中，所述VHF控制系统包括：VHF语音电台和航空对讲机；所述VHF语音电台安装在塔台指挥中心，用于与航空对讲机进行通讯；所述的航空对讲机为飞行装置的机载设备，用于与VHF语音电台进行通信；其中，所述VHF语音电台与航空对讲机之间的通讯包括远程控制助航灯光系统的控制信号通讯。

其中，所述VHF接收控制系统包括VHF-Receiver和信号控制器；所述VHF-Receiver用于接收VHF通讯系统发送的信号，然后把接收的信号交给信号控制器处理；所述的信号控制器用于把VHF-receiver接收的信号通过编程做出不同指令的输出处理。

其中，所述助航灯光的控制系统包括助航灯光控制装置和助航灯光系统；所述助航灯光控制装置用于采集VHF接收系统传输的指令，然后把采集的指令通过内部处理对灯光系统进行控制；所述的助航灯光系统安装在停机坪上，通过485总线接收来自助航灯光控制装置的命令而进行助航灯光的通断及亮度调节。

其中，所述VHF语音电台和航空对讲机通过点击PPT键的次数实现控制助航灯光系统的不同控制信号。

其中，所述VHF语音电台和航空对讲机发送和接收频率为118.000-136.975MHZ。

其中，所述的VHF地面接收系统支持三路信号的输出，每次只能输出一路，所述三路信号分别为灯光亮度调节控制信号、灯光打开控制信号和灯光关闭控制信号。

其中，所述的VHF地面接收系统还接收来自VHF通讯系统修改信号通断的时间的控制信号。

其中，助航灯光系统包括机场灯标、障碍灯、机坪泛光灯、坡度指示器、风向标志灯、地区边界灯、滑行道边界灯、平台泛光灯、探照灯、顺序进近灯中的一个或多个。

本发明公开的上述助航灯光远程控制系统有效地结合了VHF通讯系统，VHF信号接收处理技术，智能逻辑控制技术，灯光控制系统的数据实时采集技术和利用总线数据通讯及控制技术，完成了助航灯光系统的远程控制。

附图说明

图1是本发明中助航灯光远程控制系统的系统组成示意图。

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，对本发明作进一步的详细说明。

图1示出了本发明提出的一种助航灯光的VHF控制系统的系统组成图。如图1所示，该VHF控制系统包括VHF通讯系统，VHF接收控制系统和助航灯光控制系统：

VHF通讯系统，其配置在塔台指挥中心或直升机上，用于向地面接收系统发送控制信号，一般用作语音通信；所述VHF通讯系统还用于向VHF接收系统发送控制信号，从而实现对助航灯光系统的控制，其包括VHF语音电台和航空对讲机。助航灯光可以为目视飞行提供导航引导作用，尤其是在能见度低，夜晚，为飞行员提示飞行应该起降的机场围界、障碍物、起降位置、起降引导等作用。

所述的VHF语音电台，其安装在塔台指挥中心，用于与飞行员手持的航空对讲机进行通讯，还可以通过点击语音电台PPT键的次数来实现对助航灯光的各种控制，其发送和接收频率为118.000-136.975MHZ，可以完成远距离的信号传输。

所述的航空对讲机，其配置在直升机上，用于与VHF语音电台的通讯，还可以通过点击PPT键的次数来实现对助航灯光的各种控制，其功能和性能在本系统与VHF语音电台相同，VHF语音电台和对讲机在发送助航灯光的控制信号时必须与语音通话的频段不同。

所述的VHF通讯系统功能主要取决于对系统PPT按键操作，在一实施例中，PPT按键实现控制功能的连续点击次数分别设置为3，5，7，针对每一信号的连续点击在3.5s内完成；例如，定义在3.5s内连续按键5次为打开灯光，连续按键7次为关闭全部灯光；连续按键3次是调节灯光亮度，每按键3次灯光亮度就调节一次，实现的是循环调节；其中再次每按键5次就有不同的灯光关闭，然后保留所需要的灯光，实现不同灯光间的循环切换，此功能可根据不同的需求进行添加。在实现按键控制的同时，有的VHF通讯设备还可以实现对PPT的声控功能。在本系统主要是以飞行员以及塔台指挥中心通过PPT按键实现对灯光系统的控制。VHF接收控制系统，其安装在机场停机坪周围，其通过VHF-Receiver接收来自航空VHF通讯系统的信号，然后通过信号控制器给助航灯光控制系统发送相应的指令；其包括VHF-Receiver，逻辑信号控制器和电源转换模块。

所述的VHF-Receiver，其用于接收与之频段相同的VHF语音电台或航空对讲机发送的信号，再把接收的信号传送给逻辑信号控制器。

所述的逻辑信号控制器，其用于处理由VHF接收机接收的控制信号，逻辑处理器通过内部编程进行逻辑控制，可以实现多路信号间的输出及切换，每次只能有一路信号输出，输出的信号再给灯光控制系统处理。为了实现循环发出指令还可以修改控制信号的输出时间。

所述的电源转换模块，用于为VHF-Receiver和逻辑信号控制器供电，输入电压为220V，输出电压为12-15V，输出功率为30W。

在一实施例中，所述的VHF语音电台具有按钮，可以通过按电台上的按钮来发送助航灯光控制信号；地面VHF接收系统根据接收到的按键信号的连续次数来判断不同的命令类型；例如连续3次、5次和7次三种，其中连续5次为灯光开，连续7次为灯光关，连续3次为调整灯光的强度，灯光的强度调整可以通过连续3次按键下循环配置，如分为30％，50％，80％，100％4档，灯光开后默认为50％，如果接收到连续3次按键信号，强度调整为80％，再接收到连续3次按键信号则调整为100％，再接收到连续3次按键则调整为30％，再接收到连续3次按键信号则调整至50％，依次循环。其中发送的控制命令之间的时间间隔最小为5s，例如按下3次PPT键后需要至少等5s才能再次按，否则VHF接收控制系统不予处理。

在本发明一实施例中，所述的VHF-Receiver，其主要具有以下功能：

LCD液晶显示屏可以显示频率设置，信道存储等；

支持音频信号的输出和输入；

支持静音操作，有载波抑制和噪音消除功能；

提供99存储通道，用于记录不同的频率；

支持对讲功能、扫描模式、串联工作、电源电量指示等；

甚高频信号在音频信号通道呈现并输出；

内部提供有数字接口，可利用RS422进行数据通讯；

在本发明一实施例中，所述逻辑信号控制器，其主要具有以下功能：

主机集成8个数字量输入(2路AI在12/24V DC状态下)和4路输出；

信息文本、实际值和设定值显示，同样可以直接在显示器上修改参数(不可应用到经济型模块)，节省了单独显示单元需求；

自动转换冬令时/夏令时，减少维护费用；

具有密码保护功能，可保护用户的专有知识；

集成了36个功能块，无需附加的设备，例如时间小时计数器；

提供了130个用于建立线路程序的功能块存储容量；

集成了数据保持功能，可确保当设备突然掉电的情况下，数据被安全保存；

具有灵活的扩展功能，最大配置可达到：24DI，16DO，8AI，2AO；

其中，所述的VHF通讯系统和助航灯光控制系统是通过VHF接收控制系统进行信息传送。

在本发明一实施例中，所述的VHF接收控制系统，其主要具有以下功能：

系统接收频率为118.000-136.975MHZ，内存通道为99；

支持三路信号的输出，每次只能输出一路；

信号1功能定义为灯光亮度调节(对应PPT键按3次)；

信号2功能定义为灯光打开(对应PPT键按5次)；

信号3功能定义为灯光关闭(对应PPT键按7次)；

支持修改信号通断的时间，最小时间单位0.01S；

支持修改接收按键次数所设定的时间；

支持99个存储信道，避免与其他场地冲突；

支持内部编程，有32KB的程序存储卡；

助航灯光控制系统，其安装在机场停机坪的周围且在VHF接收控制系统旁边，用于实时采集逻辑信号控制器输入的信号，经过其内部程序处理实现灯光系统的控制。其包括助航灯光控制装置和助航灯光。

所述的助航灯光控制装置，其用于实时采集VHF接收控制系统发送的信号，然后由内部CPU进行处理通过485总线控制助航灯光系统。

所述的助航灯光，其用于接收控制装置通过485总线传输的信号，其内部也经过CPU处理从而实现灯光的通断及亮度的调节。

其中，本发明一实施例中，助航灯光主要包括机场灯标、障碍灯、机坪泛光灯、坡度指示器、风向标志灯、地区边界灯、滑行道边界灯、平台泛光灯、探照灯、顺序进近灯。由于这些灯光内部都设计有R485总线接收信号以及识别执行命令的电路所以这些灯光也属于控制系统范畴内。

其中，本发明一实施例中，所述的助航灯光控制系统，在本系统其主要具有以下功能：

实时采集VHF接收控制系统发送的信号；

可以手动切换助航灯光系统内不同用途的灯光；

具有WIFI模块，用平板电脑即可实现无线控制；

可设置权限(在手动、WIFI、远程控制之间)；

识别采集的信号进行分析执行；

内部CPU单元为STM32F103RET6可进行编程；

可与灯具实现RS485通讯；

预留接口：与塔台进行RS232串口通讯，在箱内预留了通讯接口；

内部设计有蜂鸣器，可实现故障报警；

灯具内部有CPU单元，其485接收电路可实现信号接收控制；

本发明公开的上述助航灯光的VHF控制系统有效利用VHF通讯技术、逻辑控制器自动控制技术、总线数据传输技术、实时数据采集技术和CPU的数据处理技术，基于塔台或直升机的通讯设备以及地面接收控制端的接收/控制/显示设备，完成了实时助航灯光的远端控制。

该系统中的各个设备之间通过VHF通讯、信号触发以及RS485总线等进行信息交互。

本发明公开的上述助航灯光的VHF控制系统能够支持塔台工作人员对受控灯具进行实时控制；支持飞行员在全天24小时在无人值守的情况下随时起降；适用于民用直升机场、野外直升机场、楼顶停机坪等使用；适用于需要降低机场构建成本且实用的通航公司。

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，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 (7)

1.一种助航灯光的VHF控制系统，其包括：

VHF通讯系统，其位于塔台或飞行装置上，用于向VHF接收系统发送控制信号，从而实现对助航灯光系统的控制；

VHF接收控制系统，其通过VHF-Receiver接收来自VHF通讯系统的信号，然后通过信号控制器给助航灯光控制系统发送相应的指令；

助航灯光控制系统，用于控制助航灯光系统，通过采集VHF接收控制系统传送的指令直接执行控制助航灯光系统；

其中，所述VHF通讯系统包括：VHF语音电台和航空对讲机；所述VHF语音电台安装在塔台指挥中心，用于与航空对讲机进行通讯；所述的航空对讲机为飞行装置的机载设备，用于与VHF语音电台进行通信；所述VHF语音电台与航空对讲机之间的通讯包括远程控制助航灯光系统的控制信号通讯；所述VHF接收控制系统包括VHF-Receiver和信号控制器；所述VHF-Receiver用于接收VHF通讯系统发送的信号，然后把接收的信号交给信号控制器处理；所述的信号控制器用于把VHF-receiver接收的信号通过编程做出不同指令的输出处理；

所述VHF控制系统通过按键及声控实现控制助航灯光系统的不同控制信号。

2.如权利要求1所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，所述助航灯光的控制系统包括助航灯光控制装置和助航灯光系统；所述助航灯光控制装置用于采集VHF接收系统传输的指令，然后把采集的指令通过内部处理对灯光系统进行控制；所述的助航灯光系统安装在停机坪上，通过485总线接收来自助航灯光控制装置的命令而进行助航灯光的通断及亮度调节。

3.如权利要求1所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，所述VHF语音电台和航空对讲机通过点击PPT键的次数实现控制助航灯光系统的不同控制信号。

4.如权利要求1或3所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，所述VHF语音电台和航空对讲机发送和接收频率为118.000-136.975MHZ。

5.如权利要求1-3任一项所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，所述的VHF接收控制系统支持三路信号的输出，每次只能输出一路，所述三路信号分别为灯光亮度调节控制信号、灯光打开控制信号和灯光关闭控制信号。

6.如权利要求1-3任一项所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，所述的VHF接收控制系统还接收来自VHF通讯系统修改信号通断的时间的控制信号。

7.如权利要求1-3任一项所述的助航灯光的VHF控制系统，其中，助航灯光系统包括机场灯标、障碍灯、机坪泛光灯、坡度指示器、风向标志灯、地区边界灯、滑行道边界灯、平台泛光灯、探照灯、顺序进近灯中的一个或多个。