CN109120331B - 通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法，地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台之间用来互相传递喊话信息，通信管理系统服务器对机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机进行数据交互；机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。所述系统及方法使机载端与地面端能够便捷地进行通信和指挥操作。

Description

通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法

技术领域

本发明涉及通用航空通信技术领域，特别涉及一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法。

背景技术

现有的通用航空地空通信指挥系统用于日常飞机进出港和航路引导时地面对空中无线通信和指挥调度，其主要是基于甚高频通信技术，实现语音喊话，用于在机场管制或者是天气情况不好的时候，引导飞机起降。其整个系统组成图如附图1所示。

气候的变化对甚高频地空通信服务半径有较大影响，由于甚高频频率较高，相应的波长较短，空中的雨滴、雪花、大雾、尘土等会使甚高频信号的传播损耗增加。在通信距离近的地方，场强比较强，这种情况不易被察觉，而在通信距离远的地方，由于场强比较弱，通信效果有着明显的下降。

当出现气候变化，或者是出现干扰，对甚高频地空通信有影响的时候，现有的做法是设定备用的频道1或者频道2，双方默认去调整通信的频道，尝试获得更好的通信效果。这种方式需要双方在互不知情的情况下调整到不一样的频道，往往达不到很好的效果，效率比较低，且会出现不同步的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法，使机载端和地面端能够更加便捷地进行航空通信指挥操作，使航空飞行更加安全便利。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，包括地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台，所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，还包括机场气象服务器、通信管理系统服务器、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端北斗卫星用户机和机载端显控终端，其中，

所述通信管理系统服务器，用于对所述机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于与所述机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

所述机载端北斗卫星用户机，用于与所述地面端北斗卫星指挥型用户机进行数据交互；

所述机载端显控终端，用于对所述机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

本发明的有益效果在于：地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台之间的通信便于地面端现场工作人员及机载端现场工作人员进行喊话操作，机场气象服务器用于获取机场气象信息，通过通信管理系统服务器便于观察地面端的机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态并进行控制，通过机载端显控终端便于观察飞机上的机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态并进行控制，通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机实现了地面端与机载端的信息传输，从而便于在地面端通过通信管理系统服务器进行航空通信指挥，在机载端通过机载端显控终端进行航空通信指挥，将卫星通信方式与无线通信方式进行融合，使航空指挥更加便捷，提高航空运行的安全性。

一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，所述方法还包括：

通信管理系统服务器对机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

本发明的有益效果在于：通过通信管理系统服务器便于对地面的机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行监测及控制，通过机载端显控终端便于对飞机上的机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行监测及控制，通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机实现了地面端与机载端的信息传输，从而便于在地面端和机载端进行信息交互以及航空通信指挥，将卫星通信方式与无线通信方式进行融合，使航空指挥更加便捷，提高航空运行的安全性。

附图说明

图1为背景技术中的通用航空甚高频地空通信指挥系统的示意图；

图2为本发明实施例一的通用航空甚高频地空通信指挥系统的示意图；

图3为本发明实施例七的通用航空甚高频地空通信指挥方法的流程图；

图4为本发明实施例八的通用航空甚高频地空通信指挥方法在传递气象信息方面的流程图；

图5为本发明实施例九的通用航空甚高频地空通信指挥方法在地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳时自动避扰的流程图；

图6为本发明实施例十的通用航空甚高频地空通信指挥方法在系统状态管理方面的流程图；

图7为本发明实施例十一的通用航空甚高频地空通信指挥方法在地面端甚高频对空电台通信失效时的流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图2，本发明提供的实施例一为：

一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，包括地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台，所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，还包括机场气象服务器、通信管理系统服务器、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端北斗卫星用户机和机载端显控终端，其中，

所述通信管理系统服务器，用于对所述机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于与所述机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

所述机载端北斗卫星用户机，用于与所述地面端北斗卫星指挥型用户机进行数据交互；

所述机载端显控终端，用于对所述机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

所述地面端甚高频对空电台用于向所述机载端甚高频对空电台发送地面端喊话信息，并接收机载端喊话信息，所述机载端甚高频对空电台用于向所述地面端甚高频对空电台发送机载端喊话信息，并接收地面端喊话信息，地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台之间形成了机载端与地面端的第一条数据链路，采用甚高频技术进行通信，便于地面端工作人员与机载端工作人员之间直接进行喊话通信，通信管理系统服务器可以查看地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器的运行状态并进行监测，并进行控制，用于便捷地进行指挥操作；机载端显控终端可以查看机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态，并可便捷地进行指挥操作，通信管理系统服务器、机载端北斗卫星用户机、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端显控终端之间形成了机载端与地面端的第二条数据链路，便于信息和控制指令的传递，也提高了航空指挥的安全性和便捷性。

具体的，所述地面端甚高频对空电台与所述通信管理系统服务器之间采用以太网方式进行通信连接，所述机场气象服务器与所述通信管理系统服务器之间采用以太网方式进行通信连接，所述地面端北斗卫星指挥型用户机与所述通信管理系统服务器之间采用以太网方式进行通信连接，所述地面端北斗卫星指挥型用户机与所述机载端北斗卫星用户机之间采用北斗卫星方式进行通信连接，所述机载端北斗卫星用户机与机载端显控终端之间采用串口方式进行通信连接，所述机载端甚高频对空电台与机载端显控终端之间采用串口方式进行通信连接。

再具体的，地面端北斗卫星指挥型用户机与所述机载端北斗卫星用户机之间采用短报文方式进行数据交互，所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间采用甚高频方式进行通信连接。使整个系统采用了甚高频通信、以太网通信和北斗一代卫星通信三种方式相融合进行通信，保证系统运行的可实现性与可靠性。具体的，以太网通信方式为有线方式，甚高频通信和北斗一代卫星通信为无线通信方式，使系统搭建更加便捷。

本发明提供的实施例二为：

在实施例一的基础上，具体的，所述系统还包括：

所述机场气象服务器，用于获取各通用航空机场气象信息，并向所述通信管理系统服务器发送气象信息；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述机场气象服务器发送的所述气象信息，并向地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述通信管理系统服务器发送的所述气象信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述气象信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的所述气象信息，并进行显示。

机场气象服务器获取的机场气象信息传输至地面端的通信管理系统服务器进行查看，同时也传输至飞机端的机载端显控终端进行查看，从而使地面端和机载端对机场气象信息都能清楚了解，从而便于地面端和机载端双方判断机场天气是否适合起降，使信息沟通更加顺畅，也提高航空飞行的安全性。

本发明提供的实施例三为：

在实施例一的基础上，具体的，所述系统还包括：

所述地面端甚高频对空电台，用于与所述机载端甚高频对空电台采用当前频道进行通信；用于接收所述通信管理系统服务器发送的新频道信息，并将自身当前运行频道切换为新频道；用于判断所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道通信效果是否可以，如果可以，则与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道进行通信，如果不可以，则将通信效果不佳信息向所述通信管理系统服务器发送；

所述机载端甚高频对空电台，用于与所述地面端甚高频对空电台采用当前频道进行通信；用于当所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳时，将所述通信效果不佳的信息向所述机载端显控终端发送；用于接收所述机载端显控终端发送的新频道信息，并将自身当前运行频道切换为新频道；

所述机载端显控终端，用于接收所述机载端甚高频对空电台发送的通信效果不佳的信息；用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的通信效果不佳信息；用于当接收到通信效果不佳信息，将当前频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述机载端显控终端发送的新频道信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的通信效果不佳信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的新频道信息，并向所述通信管理系统服务器发送；用于接收所述通信管理系统服务器发送的通信效果不佳信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的新频道信息，并向所述地面端甚高频对空电台发送；用于接收所述地面端甚高频对空电台发送的通信效果不佳信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送。

当地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳时，机载端甚高频对空电台接收到通信效果不佳信息，并将两者的当前运行频道更换为新频道，地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台接收到新频道信息，便将各自的当前频道切换为新频道，用新频道作为当前频道进行运行，使地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台能够快速切换至同一运行频道，提高地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台切换运行频道的效率，使地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间能够迅速恢复正常通信，即当地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间通信受到信号干扰时可通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机之间的北斗通信链路向地面电台发出切换频率指令，从而实现自动避扰。

本发明提供的实施例四为：

在实施例一的基础上，具体的，所述系统还包括：

所述机载端北斗卫星用户机，用于向所述机载端显控终端发送机载端北斗卫星用户机的运行状态信息；用于接收所述机载端显控终端发送的打包后的运行状态信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述机载端甚高频对空电台，用于向所述机载端显控终端发送机载端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述机载端显控终端，用于接收机载端北斗卫星用户机的运行状态信息、机载端甚高频对空电台的运行状态信息，将两者与机载端显控终端的运行状态信息进行打包，并将打包后的运行状态信息发送至所述机载端北斗卫星用户机；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的打包后的运行状态信息，并向所述通信管理系统服务器发送；并且用于向所述通信管理系统服务器发送地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息；

所述机场气象服务器，用于向所述通信管理系统服务器发送机场气象服务器的运行状态信息；

所述地面端甚高频对空电台，用于向所述通信管理系统服务器发送地面端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的打包后的运行状态信息、所述机场气象服务器的运行状态信息、所述地面端甚高频对空电台的运行状态信息、所述地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息，并进行显示。

在飞机上，通过机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机和机载端甚高频对空电台的运行状态进行监测，在地面端，通过通信管理系统服务器对地面的地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器和地面端甚高频对空电台的运行状态进行监测，以及对机载端的机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机和机载端甚高频对空电台的运行状态进行监测，便于在飞机上对机载端各设备运行状态进行监测，在地面端对整个系统各设备运行状态进行监测，从而便于在地面端对整个系统进行指挥，也便于机载端了解自身运行状态。

本发明提供的实施例五为：

在实施例一的基础上，具体的，所述系统还包括：

所述机载端显控终端，用于当所述地面端甚高频对空电台通信失效时，向所述机载端北斗卫星用户机发送求助信息；用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的地面端喊话信息，并进行显示；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述机载端显控终端发送的所述求助信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送所述求助信息；用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的地面端喊话信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的所述求助信息，并向所述通信管理系统服务器发送所述求助信息；用于接收所述通信管理系统服务器发送的地面端喊话信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述求助信息，获取地面端喊话信息，并将所述地面端喊话信息向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送。

当地面端甚高频对空电台通信失效时，启动通信管理系统服务器、机载端北斗卫星用户机、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端显控终端这一通信链路来传递地面端喊话信息，使地面端工作人员与机载端工作人员之间喊话信息可通过第二条链路来传递，保证数据能够及时传输，使整个系统运行更加可靠。

本发明提供的实施例六为：

在实施例一的基础上，具体的，所述系统为：

所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间进行数据交互；

所述通信管理系统服务器，用于对地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器、机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于与所述机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

所述机载端北斗卫星用户机，用于与所述地面端北斗卫星指挥型用户机进行数据交互；

所述机载端显控终端，用于对所述机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

其有益效果在于：1、机场气象服务器用于获取机场气象信息，通过通信管理系统服务器便于将地面端的机场气象服务器获取到的机场气象信息通过地面端北斗卫星指挥型用户机发送到机载端北斗卫星用户机，并在机载端显控终端上显示出来；

2、通信管理系统服务器作为整个系统的中心，对系统中其他的设备，包含：地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器、机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态进行检测，并对各个设备进行控制；

3、机载端显控终端便于观察飞机上的机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态并进行控制，通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机实现了地面端与机载端的信息传输，从而便于地面工作人员在地面端通过通信管理系统服务器进行航空通信指挥，使航空指挥更加高效及便捷，提高航空运行的安全性；

4、通信管理系统服务器对地面端甚高频对空电台、机载端甚高频对空电台之间工作环境进行频谱分析监测，当两个电台之间通信受到信号干扰时可通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机之间的北斗通信链路进行通信。

请参照图3，本发明提供的实施例七为：

一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，所述方法还包括：

通信管理系统服务器对机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

地面端甚高频对空电台向机载端甚高频对空电台发送地面端喊话信息，机载端甚高频对空电台接收所述地面端喊话信息，机载端甚高频对空电台向地面端甚高频对空电台发送机载端喊话信息，地面端甚高频对空电台接收所述机载端喊话信息；在地面端通过通信管理系统服务器对地面端的机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行指挥操作，在机载端通过机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行指挥操作，通信管理系统服务器和机载端显控终端之间的信息通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机实现传输，通过地面端甚高频对空电台向机载端甚高频对空电台传递工作人员的喊话信息，一方面便于机载端和地面端共同进行监测指挥，另一方面便于工作人员现场进行喊话操作，使航空指挥更加便利。

请参照图4，本发明提供的实施例八为：

在实施例七的基础上，具体的，所述方法还包括：

机场气象服务器获取各通用航空机场气象信息；

所述机场气象服务器向通信管理系统服务器发送气象信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述机场气象服务器发送的所述气象信息，并向地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述通信管理系统服务器发送的所述气象信息，并向机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述气象信息，并向机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述机载端北斗卫星用户机发送的所述气象信息，并进行显示。

机场气象服务器获取的各通用航空机场气象信息，传输至通信管理系统服务器便于地面端及时了解气象信息并进行指挥操作，传输至机载端显控终端便于机载端了解气象信息并进行指挥操作，降低天气对飞机安全性的影响，提高航空飞行的安全性。

请参照图5，本发明提供的实施例九为：

在实施例七的基础上，具体的，所述方法还包括：

所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间采用当前频道进行通信；

所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳，所述机载端甚高频对空电台将所述通信效果不佳的信息向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述通信效果不佳的信息，将当前频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端甚高频对空电台接收到所述新频道信息，并将自身当前运行频道切换为所述新频道；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述新频道信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述新频道信息，并向所述通信管理系统服务器发送；

所述通信管理系统服务器接收到所述新频道信息，并向所述地面端甚高频对空电台发送；

所述地面端甚高频对空电台接收到所述新频道信息，并将自身当前运行频道切换为所述新频道；

判断所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道通信效果是否可以，如果可以，则所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道进行通信，如果不可以，则所述地面端甚高频对空电台将通信效果不佳信息向所述通信管理系统服务器发送；

所述通信管理系统服务器接收到所述通信效果不佳信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述通信效果不佳信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述通信效果不佳信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述通信效果不佳信息，并转到“将运行频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送”执行。

当机载端显控终端接收到地面端甚高频对空电台或者机载端甚高频对空电台发送的通信效果不佳信息时，机载端显控终端及时将当前运行频道更换为新频道，并将新频道信息这一指挥指令及时传输给地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台，使地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台能及时共同更换运行频道，缩短地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳的时间，及时恢复正常通信，即当地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间通信受到信号干扰时可通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机之间的北斗通信链路向地面电台发出切换频率指令，从而实现自动避扰。

请参照图6，本发明提供的实施例十为：

在实施例七的基础上，具体的，所述方法还包括：

所述机载端北斗卫星用户机向所述机载端显控终端发送机载端北斗卫星用户机的运行状态信息；

所述机载端甚高频对空电台向所述机载端显控终端发送机载端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述机载端显控终端接收到所述机载端北斗卫星用户机的运行状态信息、所述机载端甚高频对空电台的运行状态信息，将两者与机载端显控终端的运行状态信息进行打包，并将打包后的运行状态信息发送至所述机载端北斗卫星用户机；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述打包后的运行状态信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述打包后的运行状态信息，并向所述通信管理系统服务器发送；

所述机场气象服务器向所述通信管理系统服务器发送机场气象服务器的运行状态信息；

所述地面端甚高频对空电台向所述通信管理系统服务器发送地面端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机向所述通信管理系统服务器发送地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述打包后的运行状态信息、所述机场气象服务器的运行状态信息、所述地面端甚高频对空电台的运行状态信息、所述地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息，并进行显示。

在飞机上，通过机载端显控终端及时了解机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机和机载端甚高频对空电台运行状态，在地面端，通过通信管理系统服务器及时了解系统各设备的运行状态，便于地面端对整个系统运行情况进行全面了解并做出正确的指挥操作。

进一步的，所述通信管理系统服务器若显示所述地面端甚高频对空电台、机载端甚高频对空电台、机场气象服务器、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端北斗卫星用户机或机载端显控终端运行状态异常，则发出报警。报警这一警示指挥指令，对指挥人员起到警示作用，便于及时对异常情况进行处理。

请参照图7，本发明提供的实施例十一为：

在实施例七的基础上，具体的，所述方法还包括：

所述地面端甚高频对空电台通信失效，所述机载端显控终端向所述机载端北斗卫星用户机发送求助信息；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述求助信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送所述求助信息；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述求助信息，并向所述通信管理系统服务器发送所述求助信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述求助信息，获取所述地面端喊话信息，并将所述地面端喊话信息向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述地面端喊话信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述地面端喊话信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述地面端喊话信息，并进行显示。

当地面端甚高频对空电台通信失效时，依次通过通信管理系统服务器、机载端北斗卫星用户机、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端显控终端传输地面端喊话信息，使地面端工作人员与机载端工作人员之间喊话信息能够及时传输，使整个系统运行更加可靠。

本发明提供的实施例十二为：

在实施例七的基础上，具体的，所述方法为：

地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间进行数据交互；

通信管理系统服务器对地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器、机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制；

地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

机载端显控终端对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制。

其有益效果为：

1、机场气象服务器用于获取机场气象信息，通过通信管理系统服务器便于将地面端的机场气象服务器获取到的机场气象信息通过地面端北斗卫星指挥型用户机和机载端北斗卫星用户机的北斗通信链路，发送到机载端设备，并在机载端显控终端上显示出来；

2、通信管理系统服务器作为整个系统的中心，对系统中其他的设备，包含：地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机、机场气象服务器、机载端显控终端、机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态进行监测，并对各个设备进行控制；

3、机载端显控终端便于观察飞机上的机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台的运行状态并进行控制，通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机实现了地面端与机载端的信息传输，从而便于地面工作人员在地面端通过通信管理系统服务器进行航空通信指挥，使航空指挥更加高效及便捷，提高航空运行的安全性；

4、通信管理系统服务器对地面端甚高频对空电台、机载端甚高频对空电台之间工作环境进行频谱分析监测，当两个电台之间通信受到信号干扰时可通过地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机之间的北斗通信链路进行通信。

综上所述，本发明提供的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法，通过地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台实现地面端现场工作人员与机载端现场工作人员之间的语音喊话，通过增加机场气象服务器、通信管理系统服务器、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端北斗卫星用户机和机载端显控终端这一通信链路，实现气象信息在机载端和地面端传输，实现向地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台发送频率切换指令进行自动避扰，并且实现对机载端和地面端之间运行状态信息和指挥信息的传输，将卫星通信方式与无线通信方式进行融合，使通用航空更加便于指挥，运行安全性更高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，包括地面端甚高频对空电台和机载端甚高频对空电台，所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，其特征在于，还包括机场气象服务器、通信管理系统服务器、地面端北斗卫星指挥型用户机、机载端北斗卫星用户机和机载端显控终端，其中，

所述通信管理系统服务器，用于通过无线连接方式对所述机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于通过卫星通信方式与所述机载端北斗卫星用户机进行数据交互；

所述机载端北斗卫星用户机，用于通过卫星通信方式与所述地面端北斗卫星指挥型用户机进行数据交互；

所述机载端显控终端，用于通过串口通信方式对所述机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制；

还包括：

所述地面端甚高频对空电台，用于与所述机载端甚高频对空电台采用当前频道进行通信；用于接收所述通信管理系统服务器发送的新频道信息，并将自身当前运行频道切换为新频道；用于判断所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道通信效果是否可以，如果可以，则与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道进行通信，如果不可以，则将通信效果不佳信息向所述通信管理系统服务器发送；

所述机载端甚高频对空电台，用于与所述地面端甚高频对空电台采用当前频道进行通信；用于当所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳时，将所述通信效果不佳的信息向所述机载端显控终端发送；用于接收所述机载端显控终端发送的新频道信息，并将自身当前运行频道切换为新频道；

所述机载端显控终端，用于接收所述机载端甚高频对空电台发送的通信效果不佳的信息；用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的通信效果不佳信息；用于当接收到通信效果不佳信息，将当前频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述机载端显控终端发送的新频道信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的通信效果不佳信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的新频道信息，并向所述通信管理系统服务器发送；用于接收所述通信管理系统服务器发送的通信效果不佳信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的新频道信息，并向所述地面端甚高频对空电台发送；用于接收所述地面端甚高频对空电台发送的通信效果不佳信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送。

2.根据权利要求1所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述机场气象服务器，用于获取各通用航空机场气象信息，并向所述通信管理系统服务器发送气象信息；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述机场气象服务器发送的所述气象信息，并向地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述通信管理系统服务器发送的所述气象信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述气象信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的所述气象信息，并进行显示。

3.根据权利要求1所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述机载端北斗卫星用户机，用于向所述机载端显控终端发送机载端北斗卫星用户机的运行状态信息；用于接收所述机载端显控终端发送的打包后的运行状态信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述机载端甚高频对空电台，用于向所述机载端显控终端发送机载端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述机载端显控终端，用于接收机载端北斗卫星用户机的运行状态信息、机载端甚高频对空电台的运行状态信息，将两者与机载端显控终端的运行状态信息进行打包，并将打包后的运行状态信息发送至所述机载端北斗卫星用户机；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的打包后的运行状态信息，并向所述通信管理系统服务器发送；并且用于向所述通信管理系统服务器发送地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息；

所述机场气象服务器，用于向所述通信管理系统服务器发送机场气象服务器的运行状态信息；

所述地面端甚高频对空电台，用于向所述通信管理系统服务器发送地面端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的打包后的运行状态信息、所述机场气象服务器的运行状态信息、所述地面端甚高频对空电台的运行状态信息、所述地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息，并进行显示。

4.根据权利要求1所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统，其特征在于，所述系统还包括：

所述机载端显控终端，用于当所述地面端甚高频对空电台通信失效时，向所述机载端北斗卫星用户机发送求助信息；用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的地面端喊话信息，并进行显示；

所述机载端北斗卫星用户机，用于接收所述机载端显控终端发送的所述求助信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送所述求助信息；用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的地面端喊话信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机，用于接收所述机载端北斗卫星用户机发送的所述求助信息，并向所述通信管理系统服务器发送所述求助信息；用于接收所述通信管理系统服务器发送的地面端喊话信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述通信管理系统服务器，用于接收所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述求助信息，获取地面端喊话信息，并将所述地面端喊话信息向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送。

5.一种通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，地面端甚高频对空电台与机载端甚高频对空电台之间进行数据交互，其特征在于，所述方法还包括：

通信管理系统服务器通过无线连接方式对机场气象服务器、地面端甚高频对空电台、地面端北斗卫星指挥型用户机进行状态监测及控制；

地面端北斗卫星指挥型用户机与机载端北斗卫星用户机通过卫星通信方式进行数据交互；

机载端显控终端通过串口通信方式对机载端北斗卫星用户机、机载端甚高频对空电台进行状态监测及控制；

还包括：

所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间采用当前频道进行通信；

所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间通信效果不佳，所述机载端甚高频对空电台将所述通信效果不佳的信息向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述通信效果不佳的信息，将当前频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端甚高频对空电台接收到所述新频道信息，并将自身当前运行频道切换为所述新频道；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述新频道信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述新频道信息，并向所述通信管理系统服务器发送；

所述通信管理系统服务器接收到所述新频道信息，并向所述地面端甚高频对空电台发送；

所述地面端甚高频对空电台接收到所述新频道信息，并将自身当前运行频道切换为所述新频道；

判断所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道通信效果是否可以，如果可以，则所述地面端甚高频对空电台与所述机载端甚高频对空电台之间按当前频道进行通信，如果不可以，则所述地面端甚高频对空电台将通信效果不佳信息向所述通信管理系统服务器发送；

所述通信管理系统服务器接收到所述通信效果不佳信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述通信效果不佳信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述通信效果不佳信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述通信效果不佳信息，并转到“将运行频道更新为新频道，并将新频道信息向所述机载端甚高频对空电台和所述机载端北斗卫星用户机发送”执行。

6.根据权利要求5所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，其特征在于，所述方法还包括：

机场气象服务器获取各通用航空机场气象信息；

所述机场气象服务器向通信管理系统服务器发送气象信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述机场气象服务器发送的所述气象信息，并向地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述通信管理系统服务器发送的所述气象信息，并向机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送的所述气象信息，并向机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述机载端北斗卫星用户机发送的所述气象信息，并进行显示。

7.根据权利要求5所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述机载端北斗卫星用户机向所述机载端显控终端发送机载端北斗卫星用户机的运行状态信息；

所述机载端甚高频对空电台向所述机载端显控终端发送机载端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述机载端显控终端接收到所述机载端北斗卫星用户机的运行状态信息、所述机载端甚高频对空电台的运行状态信息，将两者与机载端显控终端的运行状态信息进行打包，并将打包后的运行状态信息发送至所述机载端北斗卫星用户机；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述打包后的运行状态信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述打包后的运行状态信息，并向所述通信管理系统服务器发送；

所述机场气象服务器向所述通信管理系统服务器发送机场气象服务器的运行状态信息；

所述地面端甚高频对空电台向所述通信管理系统服务器发送地面端甚高频对空电台的运行状态信息；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机向所述通信管理系统服务器发送地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述打包后的运行状态信息、所述机场气象服务器的运行状态信息、所述地面端甚高频对空电台的运行状态信息、所述地面端北斗卫星指挥型用户机的运行状态信息，并进行显示。

8.根据权利要求5所述的通用航空卫星与无线融合地空通信指挥方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述地面端甚高频对空电台通信失效，所述机载端显控终端向所述机载端北斗卫星用户机发送求助信息；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述求助信息，并向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送所述求助信息；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述求助信息，并向所述通信管理系统服务器发送所述求助信息；

所述通信管理系统服务器接收到所述求助信息，获取所述地面端喊话信息，并将所述地面端喊话信息向所述地面端北斗卫星指挥型用户机发送；

所述地面端北斗卫星指挥型用户机接收到所述地面端喊话信息，并向所述机载端北斗卫星用户机发送；

所述机载端北斗卫星用户机接收到所述地面端喊话信息，并向所述机载端显控终端发送；

所述机载端显控终端接收到所述地面端喊话信息，并进行显示。

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