CN107403563A - 通航空空监视设备、方法、系统及通用航空器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通航空空监视设备，包括：定位装置、ADS‑B接收机和飞行数据处理器；利用所述ADS‑B接收机，可以接收本机周围其他通用航空器广播的ADS‑B报文信息，并解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，这样，所述飞行数据处理器即可根据所述飞行信息和本机位置信息处理获得周边空域交通信息，进而发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。从而使驾驶员能够利用所述ADS‑B报文信息获知周边空域交通信息，实现对周边空域交通信息的监视，由于ADS‑B报文信息的收发不受天气情况、能见度和飞行密度的影响，且收发距离相较于驾驶员的视野更远，可监视范围更广，因此，可以使驾驶员有充足的时间采取避让措施而降低撞机等安全事故的发生率。

Description

通航空空监视设备、方法、系统及通用航空器

技术领域

本发明涉及通用航空技术领域，具体涉及一种通航空空监视设备、一种通航空空监视方法、一种通航空空监视系统以及一种通用航空器。

背景技术

通用航空(GeneralAviation)，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。通用航空的飞行区域为低空空域，我国的低空空域通常是指真高1000m以下的空间范围，由于通用航空活动具有飞行高度低、机动灵活性和实效性较强、受天气等因素的影响大、活动空间范围和类型广泛等特点，地面通信、导航和监视系统无法有效覆盖该空域，管制员对这些航空器看不到、联不上，不提供管制服务，飞行安全由航空器驾驶员自己负责。所以，该空域飞行的航空器采用看见避让原则进行飞行冲突避让。

传统的看见避让的通航飞行冲突避让方法受天气情况和空中飞行密度的影响较大，在天气情况恶劣、能见度低或空中飞行密度高时，驾驶员的视野受限，可能没有足够长的时间采取避让措施而导致撞机等安全事故。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种通航空空监视设备、一种通航空空监视方法、一种通航空空监视系统以及一种通用航空器，以解决现有通用航空中只能依靠驾驶员根据看见避让原则进行飞行冲突避让，而导致的在天气情况恶劣、能见度低或空中飞行密度高时，驾驶员的视野受限，可能没有足够长的时间采取避让措施而导致撞机等安全事故的问题。

第一方面，本发明提供的一种通航空空监视设备，包括：定位装置、ADS-B接收机和飞行数据处理器；

所述定位装置与机载卫星天线和所述飞行数据处理器均连接，用于通过所述机载卫星天线接收定位卫星对本机定位产生的本机位置信息，以及将所述本机位置信息发送给所述飞行数据处理器进行处理；

所述ADS-B接收机与所述飞行数据处理器连接，用于接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，以及将所述本机周围其他通用航空器的飞行信息发送给所述飞行数据处理器进行处理；

所述飞行数据处理器还与驾驶舱交通信息显示设备连接，用于接收所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息并进行处理，并将处理后获得的周边空域交通信息发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述通航空空监视设备，还包括：驾驶舱交通信息显示设备；

所述驾驶舱交通信息显示设备，用于接收所述周边空域交通信息并以图文形式进行显示。

可选的，所述通航空空监视设备，还包括：ADS-B发射机；

所述ADS-B发射机与所述飞行数据处理器连接，用于接收所述飞行数据处理器发送的本机信息，并将所述本机信息向外广播。

可选的，所述飞行数据处理器包括交通信息提取电路，所述交通信息提取电路用于从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述飞行数据处理器包括冲突检测电路，所述冲突检测电路用于根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述通航空空监视设备，还包括：报警装置；

所述报警装置与所述冲突检测电路连接，用于在所述冲突检测电路的控制下发出警报。

可选的，所述定位装置包括GPS/北斗双模GNSS定位模块。

可选的，所述通航空空监视设备，还包括：北斗短报文通信装置，所述北斗短报文通信装置与所述飞行数据处理器和地面北斗指挥终端均连接，用于实现所述通航空空监视设备与所述地面北斗指挥终端之间进行通信。

可选的，所述飞行数据处理器包括信息过滤电路，所述信息过滤电路用于对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行过滤。

第二方面，本发明提供的一种通航空空监视方法，包括：

定位装置获取本机位置信息；

ADS-B接收机接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，以及将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息；

飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤；

飞行数据处理器根据过滤后的所述本机周围其他通用航空器的飞行信息对所述本机周围其他通用航空器的未来航迹进行预测，获得所述本机周围其他通用航空器的预测航迹；以及，飞行数据处理器根据所述本机飞行信息对本机的未来航迹进行预测，获得本机的预测航迹，其中，所述本机飞行信息包括所述本机位置信息；

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的预测航迹和所述本机的预测航迹，预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突；

飞行数据处理器将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

可选的，所述飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤，包括：

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息，按照以下规则分别判断本机周围每一架通用航空器是否存在冲突可能，删除不存在冲突可能的通用航空器的飞行信息：

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在地面，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在驾驶舱交通信息显示设备的显示范围外，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器是否位于本机侧后方，且与本机的航向角差异介于90度至270度，若是，则不存在冲突可能。

第三方面，本发明提供的一种通航空空监视系统，包括：本发明提供的任一项所述的通航空空监视设备、ADS-B地面站、地面北斗指挥终端、地面通信基站和地面数据处理中心；

所述通航空空监视设备与所述ADS-B地面站以ADS-B无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面北斗指挥终端以北斗短报文无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面通信基站以移动通信方式连接；

所述ADS-B地面站、所述地面北斗指挥终端、所述地面通信基站均与所述地面数据处理中心连接，均用于实现所述通航空空监视设备与所述地面数据处理中心进行通信。

第四方面，本发明提供的一种通用航空器，所述通用航空器上搭载有本发明提供的任一项所述的通航空空监视设备。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种通航空空监视设备，包括：定位装置、ADS-B接收机和飞行数据处理器；利用所述ADS-B接收机，可以接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，并将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，这样，所述飞行数据处理器即可根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机位置信息处理获得周边空域交通信息，进而发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。从而使驾驶员能够利用本机周围其他通用航空器发送的ADS-B报文信息获知周边空域交通信息，实现对周边空域交通信息的监视，由于ADS-B报文信息的收发不受天气情况、能见度和飞行密度的影响，而且收发距离相较于驾驶员的视野更远，可监视的角度更大、范围更广，因此，可以使驾驶员有充足的时间采取避让措施而降低撞机等安全事故的发生率。

本发明提供的一种通航空空监视方法、一种通航空空监视系统和一种通用航空器，与上述通航空空监视设备出于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种通航空空监视设备的示意图；

图2示出了本发明第二实施例所提供的一种通航空空监视设备的示意图；

图3示出了本发明第三实施例所提供的一种通航空空监视方法的流程图；

图4示出了本发明第四实施例所提供的一种通航空空监视系统的示意图；

图5示出了本发明第五实施例所提供的基于过滤的冲突检测流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

鉴于现有通用航空中只能依靠驾驶员根据看见避让原则进行飞行冲突避让，而导致的在天气情况恶劣、能见度低或空中飞行密度高时，驾驶员的视野受限，可能没有足够长的时间采取避让措施而导致撞机等安全事故的问题。本发明提供一种通航空空监视设备、一种通航空空监视方法、一种通航空空监视系统以及一种通用航空器，以解决上述问题，下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种通航空空监视设备的示意图。如图1所示，根据本发明第一实施例提供的一种通航空空监视设备包括：定位装置101、ADS-B接收机102和飞行数据处理器103；

所述定位装置101与机载卫星天线和所述飞行数据处理器103均连接，用于通过所述机载卫星天线接收定位卫星对本机定位产生的本机位置信息，以及将所述本机位置信息发送给所述飞行数据处理器103进行处理；

所述ADS-B接收机102与所述飞行数据处理器103连接，用于接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，以及将所述本机周围其他通用航空器的飞行信息发送给所述飞行数据处理器103进行处理；

所述飞行数据处理器103还与驾驶舱交通信息显示设备104连接，用于接收所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息并进行处理，并将处理后获得的周边空域交通信息发送给所述驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。

在本申请提供的一个实施例中，所述定位装置101包括GPS/北斗双模GNSS定位模块，所述GPS/北斗双模GNSS定位模块通过卫星天线接收来自GPS/北斗卫星网络的导航位置信息，实现北斗/GPS双模定位功能，可靠性更高。

在本申请提供的一个实施例中，所述ADS-B接收机102采用基于概率的高精度ADS-BIN信号前导脉冲检测技术，实现在噪声、信号混叠、干扰等情况下的信号检测，对于部分噪声及AC干扰的情况可进行概率判决来实现对信号的正确检测，提升ADS-B IN信号检测概率。

在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器103包括交通信息提取电路，所述交通信息提取电路用于从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。

其中所述标识信息是指通用航空器的地址码、航班号，以对所述通用航空器进行区分。

需要说明的是，所述周边空域交通信息并不限于所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息，根据实际需求，还可以包括通用航空器的型号信息、类别信息、速度信息、飞行方向信息、高度信息等，以上信息都可以以图文形式在所述驾驶舱交通信息显示设备104上进行显示，以便于驾驶员进行空中交通态势感知，更加直观、准确、全面的了解周边的交通信息。

在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器103包括冲突检测电路，所述冲突检测电路用于根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。

需要说明的是，所述本机飞行信息包括本机的位置、航行速度、航向角等信息，其中，本机的位置信息、航行速度可以从所述定位装置101获取，航向角等可以从对应的传感器中获取，或者从飞行状态实时监控系统(如惯性导航系统(INS)、惯性参考系统(IRS)、飞行管理器、等)中获取，此处不再一一赘述，其均在本申请的保护范围之内。

本实施例中，利用其它通用航空器的飞行信息，如位置信息、高度信息、速度信息、飞行方向信息等，即可结合本机的飞行信息预测未来一段时间内潜在的飞行冲突，以便于驾驶员更早的发现交通冲突隐患，提早采取避让措施，进一步降低发生撞机等安全事故的发生概率。

考虑到所述驾驶舱交通信息显示设备104的显示屏的屏幕尺寸、分辨率和显示精度的限制，如果ADS-B接收机102获取的空中飞机(通用航空器)信息量过多，屏幕就会显得过于杂乱，使驾驶员不能准确地掌握空中交通态势，另外，如果对接收到的所有他机(其他通用航空器)进行与本机的冲突检测，这样势必会增加机载系统运行负荷，降低冲突检测效率。因此，在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器包括信息过滤电路，所述信息过滤电路用于对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行过滤冲突检测电路。例如，通过ADS-B报文信息可以判定他机是在地面，还是在空中，如果他机是在地面，则将该架飞机删除。又如，以本机为中心，删除本机与他机距离大于所述驾驶舱交通信息显示设备104显示半径的他机。再如，判断他机与本机的相对位置，如果他机在本机侧后方，且本机与他机的航迹角差为90°～270°，则认为他机与本机水平距离逐渐增大，删除这种不存在冲突可能的他机。这样，在经过所述信息过滤电路的过滤后，再对剩下的他机进行冲突检测，计算本机未来一定时间内，是否存在与其他目标冲突的威胁，确定适当的告警级别并生成告警提示信息发送到所述驾驶舱交通信息显示设备104，从而避免发生冲突危险。

以上，为本发明第一实施例所提供的一种通航空空监视设备的说明，本发明提供的一种通航空空监视设备，包括：定位装置101、ADS-B接收机102和飞行数据处理器103；利用所述ADS-B接收机102，可以接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，并将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，这样，所述飞行数据处理器103即可根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机位置信息处理获得周边空域交通信息，进而发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。从而使驾驶员能够利用本机周围其他通用航空器发送的ADS-B报文信息获知周边空域交通信息，实现对周边空域交通信息的监视，由于ADS-B报文信息的收发不受天气情况、能见度和飞行密度的影响，而且收发距离相较于驾驶员的视野更远，可监视的角度更大、范围更广，因此，可以使驾驶员有充足的时间采取避让措施而降低撞机等安全事故的发生率。

图2示出了本发明第二实施例所提供的一种通航空空监视设备的示意图，如图2所示，本发明第二实施例所提供的一种通航空空监视设备是基于上述第一实施例所提供的一种通航空空监视设备改进而成的，因此，相同部分不再赘述，所述通航空空监视设备，还包括：驾驶舱交通信息显示设备104、ADS-B发射机105和北斗短报文通信装置106；其中，

所述驾驶舱交通信息显示设备104，用于接收所述周边空域交通信息并以图文形式进行显示；

所述ADS-B发射机105与所述飞行数据处理器103连接，用于接收所述飞行数据处理器103发送的本机信息，并将所述本机信息向外广播，便于其他通用航空器发现本机；

所述北斗短报文通信装置106与所述飞行数据处理器103和地面北斗指挥终端均连接，用于实现所述飞行数据处理器103与所述地面北斗指挥终端之间进行通信。

在本申请提供的一个实施例中，所述通航空空监视设备，还包括：报警装置；

所述报警装置与所述冲突检测电路连接，用于在所述冲突检测电路的控制下发出警报。当所述冲突检测电路检测到交通冲突隐患时，即发送报警信息至所述报警装置，由所述报警装置发出警报，提醒驾驶员采取避让措施。

在本申请提供的一个实施例中，所述驾驶舱交通信息显示设备104还包括输入装置，用于供驾驶员输入信息，并将所述信息发送给飞行数据处理器103，由所述飞行数据处理器103进行封报处理，并通过北斗短报文发送至地面北斗指挥终端，最终将北斗短报文发送到地面数据处理中心，实现驾驶员与地面控制人员的通信。

在上述的实施例中，提供了一种通航空空监视设备，与之相对应的，本申请还提供一种通航空空监视方法。请参考图3，其为本发明第三实施例所提供的一种通航空空监视方法的流程图。由于本方法实施例基本是基于上述设备的实施例实施的，实现原理及产生的技术效果和前述设备的实施例相同，部分内容在上述设备的实施例中已进行说明，因此，本实施例中描述得比较简单，相关之处参见上述通航空空监视设备的实施例部分说明即可。下述描述的方法实施例仅仅是示意性的。

本发明第三实施例所提供的一种通航空空监视方法，包括以下步骤：

步骤S101：定位装置101获取本机位置信息。

步骤S102：ADS-B接收机102接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，以及将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息。

步骤S103：飞行数据处理器103将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。

在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器103将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示，包括：

飞行数据处理器103从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示，其中，所述本机飞行信息包括本机的位置、航行速度、航向角等信息。

在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器103将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示，包括：

飞行数据处理器103根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备104进行图文显示。

考虑到所述驾驶舱交通信息显示设备104的显示屏的屏幕尺寸、分辨率和显示精度的限制，如果ADS-B接收机102获取的空中飞机(通用航空器)信息量过多，屏幕就会显得过于杂乱，使驾驶员不能准确地掌握空中交通态势，另外，如果对接收到的所有他机(其他通用航空器)进行与本机的冲突检测，这样势必会增加机载系统运行负荷，降低冲突检测效率。因此，在所述飞行数据处理器103将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理的步骤前或步骤中，还需要对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行过滤。在本申请提供的一个实施例中，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤；

飞行数据处理器根据过滤后的所述本机周围其他通用航空器的飞行信息对所述本机周围其他通用航空器的未来航迹进行预测，获得所述本机周围其他通用航空器的预测航迹；以及，飞行数据处理器根据所述本机飞行信息对本机的未来航迹进行预测，获得本机的预测航迹，其中，所述本机飞行信息包括所述本机位置信息；

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的预测航迹和所述本机的预测航迹，预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突；

飞行数据处理器将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

其中，所述飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤，包括：

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息，按照以下规则分别判断本机周围每一架通用航空器是否存在冲突可能，删除不存在冲突可能的通用航空器的飞行信息：

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在地面，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在驾驶舱交通信息显示设备的显示范围外，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器是否位于本机侧后方，且与本机的航向角差异介于90度至270度，若是，则不存在冲突可能。

例如，请参考图5，其为本发明第五实施例所提供的基于过滤的冲突检测流程图，通过ADS-B报文信息可以判定他机是在地面，还是在空中，如果他机(其他通用航空器，如飞机等)是在地面，则将该架飞机删除。又如，以本机为中心，删除本机与他机距离大于所述驾驶舱交通信息显示设备(CDTI)104显示半径的他机。再如，判断他机与本机的相对位置，如果他机在本机侧后方，且本机与他机的航迹角差为90°～270°，则认为他机与本机水平距离逐渐增大，删除这种不存在冲突可能的他机。这样，在经过过滤后，再对剩下的他机进行冲突检测，计算本机未来一定时间内，是否存在与其他目标冲突的威胁，确定适当的告警级别并生成告警提示信息发送到所述驾驶舱交通信息显示设备104，从而避免发生冲突危险。

本发明还提供一种通航空空监视系统，请参考图4，图4示出了本发明第四实施例所提供的一种通航空空监视系统的示意图，所述通航空空监视系统，包括：本发明提供的任一项所述的通航空空监视设备(安装于飞机上)、ADS-B地面站、地面北斗指挥终端、地面通信基站和地面数据处理中心；

所述通航空空监视设备与所述ADS-B地面站以ADS-B无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面北斗指挥终端以北斗短报文无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面通信基站以移动通信方式连接；

所述ADS-B地面站、所述地面北斗指挥终端、所述地面通信基站均与所述地面数据处理中心连接，均用于实现所述通航空空监视设备与所述地面数据处理中心进行通信。

本实施例中，通航空空监视设备装载到通用航空器上，负责将通用航空器信息，如识别信息、飞行信息，通过北斗短信发送到北斗指挥终端，通过移动通信发送到地面通信基站，通过ADS-B OUT(ADS-B发射极发出的信号)发送到ADS-B地面站，地面数据处理中心接收来自北斗指挥终端、地面通信基站、ADS-B地面站的数据，并将三种链路的数据进行融合，从而可以进一步实现地对空的通用航空器监视。另外，将驾驶员自定义信息通过北斗短信发送到北斗指挥终端，通过移动通信发送到地面通信基站，地面数据处理中心接收来自北斗指挥终端、地面通信基站的数据，从而实现驾驶员自定义信息的地对空下发。

在本申请提供的一个实施例中，所述地面数据处理中心主要包括数据接收与解析模块、目标信息库维护模块、目标信息融合模块、驾驶员输入信息处理模块、数据分类模块、显示控制模块。

通航航空器加载了所述通航空空监视设备后，会将本机标识信息、飞行信息通过北斗短信、移动通信、ADS-B链路发送到地面相应设备，将驾驶员输入信息通过北斗短信、移动通信发送到地面相应设备，数据接收与解析模块负责接收来自地面北斗指挥终端、地面通信基站、ADS-B地面站的数据，并对接收到的三种数据格式进行解析。

目标信息库维护模块目标地址码，将接收到的新目标数据与地面数据处理中心的目标信息库进行关联，更新目标信息库，并删除目标信息库中超时未更新的目标。

目标信息融合模块，因为本机某一时刻信息(包括状态、标识)通过北斗链路、ADS-B链路、移动链路发送到地面数据处理中心，不同通信链路的信息类型、使用范围、传输频率、传输延时、传输距离和抗干扰性能等方面各不相同，所以目标信息融合模块负责将三条链路数据融合成目标的一个完整点迹信息，从而大大节省了网络通信资源，减少了地面显示终端的显示处理工作，提供了一个更为友好的飞机信息显示界面。

驾驶员输入信息处理模块，驾驶员可以通过机载设备的显示终端模块输入自定义信息，并通过北斗链路或移动通信链路发送回地面，驾驶员输入信息处理模块对驾驶员自定义信息进行提取，并将驾驶员输入信息记录到本地日志以便以后查询，同时将驾驶员输入信息输入到地面显示终端上。

数据分类模块，由于地面用户的权限和需求的不同，地面数据处理中心对处理后的飞机数据进行分类，数据分类模块则根据用户的不同权限和需求，对飞机数据信息进行删减，并将删减后的数据发送到显示控制模块。

显示控制模块主要负责处理后的目标数据信息的显示。

本发明还提供一种通用航空器，所述通用航空器上搭载有本发明提供的任一项所述的通航空空监视设备。

由于所述通用航空器搭载有本发明提供的任一项所述的通航空空监视设备，因此，相关之处不再赘述，请参考上述通航空空监视设备实施例的说明进行理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (13)

1.一种通航空空监视设备，其特征在于，包括：定位装置、ADS-B接收机和飞行数据处理器；

所述定位装置与机载卫星天线和所述飞行数据处理器均连接，用于通过所述机载卫星天线接收定位卫星对本机定位产生的本机位置信息，以及将所述本机位置信息发送给所述飞行数据处理器进行处理；

所述ADS-B接收机与所述飞行数据处理器连接，用于接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息，以及将所述本机周围其他通用航空器的飞行信息发送给所述飞行数据处理器进行处理；

所述飞行数据处理器还与驾驶舱交通信息显示设备连接，用于接收所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息并进行处理，并将处理后获得的周边空域交通信息发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

2.根据权利要求1所述的通航空空监视设备，其特征在于，还包括：驾驶舱交通信息显示设备；

所述驾驶舱交通信息显示设备，用于接收所述周边空域交通信息并以图文形式进行显示。

3.根据权利要求1所述的通航空空监视设备，其特征在于，还包括：ADS-B发射机；

所述ADS-B发射机与所述飞行数据处理器连接，用于接收所述飞行数据处理器发送的本机信息，并将所述本机信息向外广播。

4.根据权利要求1所述的通航空空监视设备，其特征在于，所述飞行数据处理器包括交通信息提取电路，所述交通信息提取电路用于从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

5.根据权利要求1所述的通航空空监视设备，其特征在于，所述飞行数据处理器包括冲突检测电路，所述冲突检测电路用于根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给所述驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，其中，所述本机飞行信息包括所述本机位置信息。

6.根据权利要求1所述的通航空空监视设备，其特征在于，所述飞行数据处理器包括信息过滤电路，所述信息过滤电路用于对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行过滤。

7.一种通航空空监视方法，其特征在于，包括：

定位装置获取本机位置信息；

ADS-B接收机接收本机周围其他通用航空器广播的ADS-B报文信息，以及将所述ADS-B报文信息解析后获得本机周围其他通用航空器的飞行信息；

飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

8.根据权利要求7所述的通航空空监视方法，其特征在于，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器从所述本机周围其他通用航空器的飞行信息中提取出本机周围其他通用航空器的位置信息和标识信息，以及将所述位置信息、所述标识信息与所述本机位置信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

9.根据权利要求7所述的通航空空监视方法，其特征在于，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息和本机飞行信息预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突，并将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，其中，所述本机飞行信息包括所述本机位置信息。

10.根据权利要求7所述的通航空空监视方法，其特征在于，所述飞行数据处理器将所述本机位置信息和所述本机周围其他通用航空器的飞行信息进行处理，获得周边空域交通信息，并将所述周边空域交通信息发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示，包括：

飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤；

飞行数据处理器根据过滤后的所述本机周围其他通用航空器的飞行信息对所述本机周围其他通用航空器的未来航迹进行预测，获得所述本机周围其他通用航空器的预测航迹；以及，飞行数据处理器根据所述本机飞行信息对本机的未来航迹进行预测，获得本机的预测航迹，其中，所述本机飞行信息包括所述本机位置信息；

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的预测航迹和所述本机的预测航迹，预测本机在未来一段时间内潜在的飞行冲突；

飞行数据处理器将预测获得的飞行冲突信息作为周边空域交通信息的一部分发送给驾驶舱交通信息显示设备进行图文显示。

11.根据权利要求10所述的通航空空监视方法，其特征在于，所述飞行数据处理器对所述本机周围其他通用航空器的飞行信息按照预设的规则进行过滤，包括：

飞行数据处理器根据所述本机周围其他通用航空器的飞行信息，按照以下规则分别判断本机周围每一架通用航空器是否存在冲突可能，删除不存在冲突可能的通用航空器的飞行信息：

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在地面，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器的位置是否在驾驶舱交通信息显示设备的显示范围外，若是，则不存在冲突可能；

判断本机周围其他通用航空器是否位于本机侧后方，且与本机的航向角差异介于90度至270度，若是，则不存在冲突可能。

12.一种通航空空监视系统，其特征在于，包括：权利要求1至权利要求6任一项所述的通航空空监视设备、ADS-B地面站、地面北斗指挥终端、地面通信基站和地面数据处理中心；

所述通航空空监视设备与所述ADS-B地面站以ADS-B无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面北斗指挥终端以北斗短报文无线通信方式连接；

所述通航空空监视设备与所述地面通信基站以移动通信方式连接；

所述ADS-B地面站、所述地面北斗指挥终端、所述地面通信基站均与所述地面数据处理中心连接，均用于实现所述通航空空监视设备与所述地面数据处理中心进行通信。

13.一种通用航空器，其特征在于，所述通用航空器上搭载有权利要求1至权利要求6任一项所述的通航空空监视设备。