CN110379208A - 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统 - Google Patents

一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110379208A
CN110379208A CN201910640485.3A CN201910640485A CN110379208A CN 110379208 A CN110379208 A CN 110379208A CN 201910640485 A CN201910640485 A CN 201910640485A CN 110379208 A CN110379208 A CN 110379208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mode
transmitting
function
receiving host
human error
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910640485.3A
Other languages
English (en)
Inventor
徐世军
胡德振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Original Assignee
China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Aeronautical Radio Electronics Research Institute filed Critical China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Priority to CN201910640485.3A priority Critical patent/CN110379208A/zh
Publication of CN110379208A publication Critical patent/CN110379208A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0013—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with a ground station
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0043—Traffic management of multiple aircrafts from the ground
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073—Surveillance aids
    • G08G5/0082—Surveillance aids for monitoring traffic from a ground station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，该系统由收发主机、控制盒和全向天线3个LRU组成；收发主机主要完成收发信号的处理、协议处理、接口适配和应急识别与管理，收发主机会通过对系统状态的监控对外部操作进行辨别，进而选定工作模式；控制盒根据收发主机提供的系统及飞机飞行状态开放工作模式和参数的设置权限，进而完成飞行人员对系统工作模式和参数的设置；全向天线用于接收地面二次雷达发来的询问信号。该系统尽量减少人为操作权限，并对必须人为操作增加失误操作和违规操作防错容错设计，能够有效降低人为因素影响造成的设备和系统故障，大大提高系统冗余性，进而为地面持续有效监视提供支持。

Description

一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统
技术领域
本发明属于航空电子技术领域，具体涉及一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统。
背景技术
A/C模式应答机是一种应答询问机发出的询问信号的机载电子设备。A模式询问时，应答信号为飞机识别代码；C模式询问时，应答信号为高度编码信息；此外，还能主动发出特别代码表示危急事件。
在民航系统中，A/C模式应答机应答地面二次雷达的询问信号，实现对飞机的有效监视，其应答信号主要包括飞机识别代码、高度和特别代码三类。A/C模式应答机仍是当前民航系统中应用最为主要的监视手段和方法。
但2014年3月的马航MH370失联事件给全球航空组织与运营机构又一次敲响了警钟，当前对航空器的监视尚不能实现完全的信息独立，A/C模式应答机等机载监视系统及设备缺乏独立于人为因素的设计，容易发生人为差错。
A/C模式应答机人为差错主要表现在以下几点：
1)控制及显示复杂繁琐，容易导致觉察、理解和执行错误；
2)A/C模式应答机硬件安装缺少防破坏设计，可以较轻松地以人工方式切断A/C模式应答机电源和信号源输入，甚至拆除控制盒部件或整件等。这些违规情况将直接导致控制盒和应答机无法正常工作；
3)缺乏应急措施和冗余设计，在控制盒等个别部件故障后，系统直接无法工作。
发明内容
发明目的
本发明研究了A/C模式应答机可能存在的所有人为因素干扰和人为差错的原因，基于此构建了A/C模式应答机独立于人为因素的功能性能指标，最终给出A/C模式应答机独立于人为因素的改进设计方法。本发明主要通过对现有A/C模式应答机系统软硬件的设计更改，在满足A/C模式应答机系统监视功能的基础上，尽量减少人为操作权限，并对必须人为操作增加失误操作和违规操作防错容错设计。与传统A/C模式应答机相比，该系统增加A/C模式应答机系统独立于人为因素干扰的功能和能力，有效的降低人为因素差错引起的设备及系统故障，有效保证飞机起飞后地面对飞机的监视可以持续正常进行。
发明技术解决方案
为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，基于现行A/C模式应答机系统架构进行改进设计，由收发主机、控制盒和全向天线3个LRU组成，该系统由全向天线接收到地面二次雷达发来的询问信号，经收发主机放大、检波和信号处理后，送至译码/编码组件以确定该询问信号的有效性。如译码成功则按照所选的飞机代码或高度信息进行编码，形成应答码脉冲组，将应答码脉冲组变成高压电平的应答脉冲，并监控收发主机发射射频应答脉冲串，以回答地面询问机的询问，完成应答工作。
收发主机设置应急功能配置模块，并改进了供电硬件设计，主要完成收发信号的处理、协议处理、接口适配和应急识别与管理等功能，收发主机会通过对系统状态的监控对外部操作等行为进行辨别，进而选定工作模式。收发主机内部同时增加了蓄电池作为应急电源，以支持特殊情况下系统能够以应急模式继续工作。
控制盒增加了权限管理和改进设计以及交互确认机制。控制盒根据收发主机提供的系统及飞机飞行状态开放工作模式和参数的设置权限，进而完成飞行人员对系统工作模式和参数的设置。
改进后的A/C模式应答机系统在仅有收发主机和全向天线正常的情况下可以继续以应急模式进行工作，应答二次雷达的询问并主动发送应急特别代码。
本发明的优点
本发明的优点在于：
本发明通过对A/C模式应答机收发主机和控制盒的软硬件改进，在满足A/C模式应答机系统监视功能的基础上，尽量减少人为操作权限，并对必须人为操作增加失误操作和违规操作防错容错设计，能够有效降低人为因素影响造成的设备和系统故障，大大提高系统冗余性，进而为地面持续有效监视提供支持。
同时，本发明设计方法简单，可同时用于升级改装和换装，且成本较低。该专利市场广阔，能广泛应用于各大小型民航和通航飞行器，具有极高的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的A/C模式应答机系统交联图。
具体实施方式
结合发明内容概述和附图，详细说明本发明的具体实施方式。
A/C模式应答机工作原理如图1所示。天线接收1030MHz询问脉冲信号，经由环流器加至前置滤波器滤除镜像干扰及L波段的其他杂波。在接收机内部再与本机1090MHz振荡信号进行混频得到60MHz中频信号，再经过信号放大及带通滤波处理后送至译码器。译码器通过计算脉冲与脉冲之间的时间间隔鉴别模式，并触发编码器产生识别代码或高度代码。编码器形成的编码脉冲串加至调制器，由调制器控制发射机产生功率符合要求的1090MHz射频脉冲应答信号，经由环流器输往天线辐射发出。监测电路将检测信号发送给控制盒和应急功能模块。应急功能模块根据空地信号输入判定是否处于空中状态，在空中状态下监测到控制盒或电源状态异常的情况下启动应急模式，触发编码器或启用备用电源，完成信号主动发射。
具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统是在满足A/C模式应答机系统监视功能的基础上，尽量减少人为操作权限，并对必须人为操作增加失误操作和违规操作防错容错设计。
1)A/C模式应答机收发主机改进设计
a)增加应急功能配置模块。
通过A/C模式应答机软硬件设计改进，对收发主机增加应急模式功能：在控制盒故障，收发主机和全向天线正常的情况下，A/C模式应答机系统通过应急功能配置模块启动默认低功耗应急工作模式，自动发出本机特别代码、识别代码或高度代码。这样，系统可以有效预防人为因素(包括恶意破坏等情况)导致控制盒故障造成的监视功能故障。
b)改进收发主机供电设计。
通过A/C模式应答机收发主机软硬件设计更改，增加备用可充电电源模块，增加备用电源管理功能。飞机处于空中状态或高空状态下，如果机载电源断电则自动启用备用电源，为A/C模式应答机应急模式提供电源。应答机供电改进可以有效保证飞机在高空状态下不会因为人为因素断电而停止工作。
2)A/C模式应答机控制盒改进设计
a)改进控制盒操作权限设计。
通过A/C模式应答机软硬件设计更改，增加空/地信号输入接口，增加控制盒工作模式及开关软件模块空地限制功能。当飞机处于空中状态时，禁止控制盒选择关机功能，人工自检完成后自动恢复正常工作模式。通过改进控制盒关机权限可以禁止飞行人员失误或故意更改控制盒工作模式至关机模式。
b)增加控制盒ATC码设置地面确认机制。
通过A/C模式应答机软件设计更改，对控制盒ATC码设置增加地面确认机制。根据地面管制人员要求设定，但同一管制空域内ATC码应保持唯一性，因此对于用户更改ATC码的设置操作应给正反馈确认信息有效。

Claims (8)

1.一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，由收发主机、控制盒和全向天线3个LRU组成；收发主机主要完成收发信号的处理、协议处理、接口适配和应急识别与管理，收发主机会通过对系统状态的监控对外部操作进行辨别，进而选定工作模式；控制盒根据收发主机提供的系统及飞机飞行状态开放工作模式和参数的设置权限，进而完成飞行人员对系统工作模式和参数的设置；全向天线用于接收地面二次雷达发来的询问信号；该系统在仅有收发主机和全向天线正常的情况下可以继续以应急模式进行工作，应答二次雷达的询问并主动发送应急特别代码。
2.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，收发主机内设置应急功能配置模块，应急功能配置模块用于在应急情况下启动低功耗应急模式。
3.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，收发主机内部设置有蓄电池作为应急电源。
4.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，控制盒设置有ATC码设置地面确认机制。
5.如权利要求4所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，同一管制空域内ATC码唯一。
6.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，控制盒上设置有空/地信号输入接口。
7.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，该系统设置有控制盒工作模式及开关软件模块空地限制功能；当飞机处于空中状态时，禁止控制盒选择关机功能，人工自检完成后自动恢复正常工作模式。
8.如权利要求1所述的一种具备防人为差错功能的A/C模式应答机系统，其特征在于，该系统的工作过程为：全向天线接收到地面二次雷达发来的询问信号，经收发主机放大、检波和信号处理后，送至收发主机中的译码/编码组件以确定该询问信号的有效性；如译码成功则按照所选的飞机代码或高度信息进行编码，形成应答码脉冲组，将应答码脉冲组变成高压电平的应答脉冲，并监控收发主机发射射频应答脉冲串，以回答地面询问机的询问，完成应答工作；如果控制盒故障或操作异常，A/C模式应答机系统可以启动低功耗应急模式继续工作，自动周期发送信息，信息包括飞机代码、高度和特别代码。
CN201910640485.3A 2019-07-16 2019-07-16 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统 Pending CN110379208A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910640485.3A CN110379208A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910640485.3A CN110379208A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110379208A true CN110379208A (zh) 2019-10-25

Family

ID=68253426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910640485.3A Pending CN110379208A (zh) 2019-07-16 2019-07-16 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110379208A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488118A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中国电子科技集团公司第十研究所 机载航管应答机的试飞数据分析处理方法、装置及系统

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343605A (zh) * 2001-09-17 2002-04-10 杜尔文 以机载gps电子地图预禁止系统,扼制自杀性劫机事件的抗偏航自适应驾驶仪
JP2003095195A (ja) * 2001-09-21 2003-04-03 Kenkichi Tsukamoto 自爆テロを完全に無効にする航空機の改造
WO2006068962A2 (en) * 2004-12-22 2006-06-29 Michael Arnouse Apparatus, system and method for aircraft security and anti-hijacking intervention
CN101694753A (zh) * 2009-10-15 2010-04-14 四川九洲电器集团有限责任公司 信息传输系统、信息传输装置和信息传输方法
CN102012512A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 四川川大智胜软件股份有限公司 机载应答机a/c模式应答信号的识别方法
CN102143079A (zh) * 2011-03-30 2011-08-03 艾默生网络能源有限公司 异步点对点通信方法及装置
CN202305797U (zh) * 2011-09-15 2012-07-04 陕西长岭电子科技有限责任公司 一种三模式空管应答机
CN103364780A (zh) * 2013-07-29 2013-10-23 四川九洲空管科技有限责任公司 机载二次雷达询问应答一体化设备
CN103617749A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中国航空无线电电子研究所 一种机载陆空指令管理系统及其管理方法
CN104330774A (zh) * 2014-11-15 2015-02-04 安徽四创电子股份有限公司 —种基于fpga的s模式二次雷达解码器及其检验纠错方法
CN105096662A (zh) * 2015-07-24 2015-11-25 陶文英 一种合作驾驶航空器系统的设计方法及系统
CN106291456A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国航空无线电电子研究所 一种具备单脉冲测向功能的ads‑b地面站
CN106338720A (zh) * 2016-09-29 2017-01-18 四川九洲电器集团有限责任公司 一种应答机寂静时间检测方法及系统
CN106409014A (zh) * 2016-10-27 2017-02-15 中国航空无线电电子研究所 一种通用航空ads‑b终端
CN107579768A (zh) * 2017-10-12 2018-01-12 丛聪 一种基于无线激光通信的航空管制系统
US10074284B1 (en) * 2016-06-10 2018-09-11 ETAK Systems, LLC Emergency shutdown and landing for unmanned aerial vehicles with air traffic control systems
US10116378B1 (en) * 2017-09-20 2018-10-30 Honeywell International Inc. Systems and method of automatically generated radio calls
CN108922252A (zh) * 2018-08-08 2018-11-30 四川航空股份有限公司 飞行安全监控方法及装置
CN109490860A (zh) * 2018-12-29 2019-03-19 中电科仪器仪表有限公司 一种大功率收发组件测试中的系统保护电路及方法
CN109614351A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 中国人民解放军陆军工程大学 带有纠错和自动应答机制的并行总线串行互联扩展方法

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1343605A (zh) * 2001-09-17 2002-04-10 杜尔文 以机载gps电子地图预禁止系统,扼制自杀性劫机事件的抗偏航自适应驾驶仪
JP2003095195A (ja) * 2001-09-21 2003-04-03 Kenkichi Tsukamoto 自爆テロを完全に無効にする航空機の改造
WO2006068962A2 (en) * 2004-12-22 2006-06-29 Michael Arnouse Apparatus, system and method for aircraft security and anti-hijacking intervention
CN101694753A (zh) * 2009-10-15 2010-04-14 四川九洲电器集团有限责任公司 信息传输系统、信息传输装置和信息传输方法
CN102012512A (zh) * 2010-11-29 2011-04-13 四川川大智胜软件股份有限公司 机载应答机a/c模式应答信号的识别方法
CN102143079A (zh) * 2011-03-30 2011-08-03 艾默生网络能源有限公司 异步点对点通信方法及装置
CN202305797U (zh) * 2011-09-15 2012-07-04 陕西长岭电子科技有限责任公司 一种三模式空管应答机
CN103364780A (zh) * 2013-07-29 2013-10-23 四川九洲空管科技有限责任公司 机载二次雷达询问应答一体化设备
CN103617749A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中国航空无线电电子研究所 一种机载陆空指令管理系统及其管理方法
CN104330774A (zh) * 2014-11-15 2015-02-04 安徽四创电子股份有限公司 —种基于fpga的s模式二次雷达解码器及其检验纠错方法
CN105096662A (zh) * 2015-07-24 2015-11-25 陶文英 一种合作驾驶航空器系统的设计方法及系统
US10074284B1 (en) * 2016-06-10 2018-09-11 ETAK Systems, LLC Emergency shutdown and landing for unmanned aerial vehicles with air traffic control systems
CN106291456A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 中国航空无线电电子研究所 一种具备单脉冲测向功能的ads‑b地面站
CN106338720A (zh) * 2016-09-29 2017-01-18 四川九洲电器集团有限责任公司 一种应答机寂静时间检测方法及系统
CN106409014A (zh) * 2016-10-27 2017-02-15 中国航空无线电电子研究所 一种通用航空ads‑b终端
US10116378B1 (en) * 2017-09-20 2018-10-30 Honeywell International Inc. Systems and method of automatically generated radio calls
CN107579768A (zh) * 2017-10-12 2018-01-12 丛聪 一种基于无线激光通信的航空管制系统
CN108922252A (zh) * 2018-08-08 2018-11-30 四川航空股份有限公司 飞行安全监控方法及装置
CN109614351A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 中国人民解放军陆军工程大学 带有纠错和自动应答机制的并行总线串行互联扩展方法
CN109490860A (zh) * 2018-12-29 2019-03-19 中电科仪器仪表有限公司 一种大功率收发组件测试中的系统保护电路及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何舟 等: "一种通用化双通道星载应答机设计与实现", 《信息通信》 *
陆荣 等: "卫星扩频应答机抗单粒子翻转技术研究", 《航天电子对抗》 *
陈平 等: "马航MH370失联对空中交通管理的启示", 《指挥信息系统与技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488118A (zh) * 2022-01-25 2022-05-13 中国电子科技集团公司第十研究所 机载航管应答机的试飞数据分析处理方法、装置及系统
CN114488118B (zh) * 2022-01-25 2023-09-26 中国电子科技集团公司第十研究所 机载航管应答机的试飞数据分析处理方法、装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7183946B2 (en) Safety aircraft flight system
CN108365858B (zh) 有源应答器监测系统
CN104635542A (zh) 具有远程监测和定位功能的除颤器监测系统
CN103234255B (zh) 带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器及其控制方法
CN105539869A (zh) 无人机维护管理系统及方法
CN110379208A (zh) 一种具备防人为差错功能的a/c模式应答机系统
CN110533813B (zh) 一种能够保障检修安全的智能门禁系统
CN108877144A (zh) 一种防拐卖智能追踪系统
CN106680808B (zh) 一种具有远程监控报警功能的船舶导航雷达
CN105933354A (zh) 电网调度操作监控装置和监控方法
KR20140114346A (ko) 향상된 기밀성으로 경보 및 추적하기 위한 시스템 및 방법
CN108415387A (zh) 一种安全控制系统及安全控制方法
US20140160288A1 (en) Security monitor
JP2018514029A (ja) 原子力発電所格納容器に係わる作業のサーバとクライアントを用いたリアルタイム遠隔操作管理
CN205038769U (zh) 基于北斗技术的重要装备电子防丢器
CN208654981U (zh) 一种远程控制防盗报警系统张力式单防区控制器
CN108717762B (zh) 电子围栏检测系统及检测方法
EP2056269A1 (en) Remote control security supervisory control method
CN102353386B (zh) 针对空间相机的地面检测安全保障性方法
WO2005013228A1 (en) A radio-frequency security system
CN109823369A (zh) 一种基于Linux平台的列车乘客紧急报警器
CN205644663U (zh) 一种区域驻留时长统计系统
CN217008207U (zh) 运维审计装置
CN204203753U (zh) 电网监控调度系统
CN105187371B (zh) 一种林火预警信息服务网络设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191025

RJ01 Rejection of invention patent application after publication