CN111874243B - 基于飞行数据指标飞行员着陆操纵风险监测与预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，包括：设置于低空飞行器上的飞行数据采集装置，设置于低空飞行器上的飞行数据处理装置，设置于地面基站的地面监控中心，设置于所述飞行数据采集装置数据发送端的飞行数据发送检测装置，设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理接收检测装置，设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理发送检测装置，设置于所述低空飞行器上的着陆操纵指示存储装置。本发明对低空飞行器的各类故障进行实时监测，低空飞行器的数据传输过程进行实时监测，可以快速知晓低空飞行器的故障类别，并且对应不同的故障类别地面监控中心可以进行不同类别的自动干预。

Description

基于飞行数据指标飞行员着陆操纵风险监测与预警系统
技术领域
本发明属于飞行着陆预警技术领域，具体涉及基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统。
背景技术
低空飞行领域存在着巨大的安全风险，因为低空飞行器并没有民航大飞机上必备的“黑匣子”，无法追踪飞行轨迹或进行具体定位。同时低空空域又是雷达的盲区，说低空飞行是“裸飞”也不为过，因此低空飞行器出现意外后的搜救工作就变得非常困难。由于一些低空飞行器的运动场所都是人类活动很少的高山、大峡谷、海峡，在这些位置因为通信基站覆盖不全，降落到地表附近极可能出现无法通信的情况。所以如果出现意外，无法获取定位信息会对搜救工作造成严重阻碍。
现有技术中设计有一种飞行数据监测系统，既能在低空飞行器飞行时记录飞行高度、方向、加速度、位置坐标信息，并将这些数据以动态三维模型实时呈现给地面辅助人员，方便地面人员通过语音指导。结束训练后也可以查看这些飞行数据，结合实际感受分析自己的每一个操作过程，竭尽的利用每一次训练数据，调整自己更快适应；又能在没有网络信号覆盖的地区获取飞行员的位置，方便一些意外发生时的搜救工作。
但是,这些现有的飞机数据监测系统对于飞行数据的检测种类太少,当飞行器着陆时发生意外后,地面辅助人员无法清晰的知道飞行器着陆意外的具体原因；即使根据当前监测的飞行数据进行判断，也存在相当大的意外诊断误差。
发明内容
本发明目的在于提供基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：现有技术中，这些现有的飞机数据监测系统对于飞行数据的检测种类太少,以致于当飞行器着陆时发生意外后,地面辅助人员无法清晰的知道飞行器着陆意外的具体原因；即使根据当前监测的飞行数据进行判断，也存在相当大的意外诊断误差。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，包括：
设置于低空飞行器上的飞行数据采集装置，用于采集低空飞行器的实时飞行数据，并且还用于不间断地向飞行数据处理装置发送所述实时飞行数据；
设置于低空飞行器上的飞行数据处理装置，所述飞行数据处理装置与所述飞行数据采集装置连接，所述飞行数据处理装置用于不间断地接收所述实时飞行数据，还用于不间断地对所述实时飞行数据进行分析处理，还用于不间断地向地面监控中心发送分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果对低空飞行器着陆操纵进行风险监测和预警；
设置于地面基站的地面监控中心，用于不间断地接收所述分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果进行地面基地主动干预低空飞行器着陆；
设置于所述飞行数据采集装置数据发送端的飞行数据发送检测装置，用于检测所述飞行数据采集装置数据发送端是否在发送所述实时飞行数据，还用于将飞行数据发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理接收检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据接收端是否在接收所述实时飞行数据，用于将飞行数据处理接收检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理发送检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据发送端是否在发送所述分析处理结果，用于将飞行数据处理发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述低空飞行器上的着陆操纵指示存储装置，所述着陆操纵指示存储装置与所述飞行数据处理装置连接，用于向所述飞行数据处理装置提供低空飞行器预设的着陆操纵指示；
其中，当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据时，判定飞行数据采集装置数据发送端故障；
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据时，判定飞行数据处理装置数据接收端故障；
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果时，判定飞行数据处理装置数据发送端故障；
其中，所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式包括第一类干预、第二类干预和第三类干预；
当飞行数据采集装置数据发送端故障或飞行数据处理装置数据接收端故障，且飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第一类干预；即，所述地面监控中心向低空飞行器远程发送低空飞行器对应的备用实时飞行数据；
当飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第二类干预；即，所述地面监控中心远程控制低空飞行器按照预设的着陆操纵指示进行着陆操纵；
当地面监控中心无法得知低空飞行器的任何信息时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第三类干预；即，所述地面监控中心排出地面应急小组对低空飞行器进行搜救。
进一步的，在所述飞行数据发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据的持续时间达到第一时间段时，则判定飞行数据采集装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据采集装置数据发送端没有故障；其中，第一时间段可调节。
进一步的，在所述飞行数据处理接收检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据的持续时间达到第二时间段时，则判定飞行数据处理装置数据接收端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据接收端没有故障；其中，第二时间段可调节。
进一步的，在所述飞行数据处理发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果的持续时间达到第三时间段时，则判定飞行数据处理装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据发送端没有故障；其中，第三时间段可调节。
进一步的，所述飞行数据采集装置包括地理位置数据采集装置、飞行姿态数据采集装置、横向移动速度采集装置和飞行高度数据采集装置；
所述地理位置数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的地理位置数据；
所述飞行姿态数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行姿态数据；
所述横向移动速度采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的横向移动速度；
所述飞行高度数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行高度数据。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述地理位置数据采集装置的地理位置数据发送端对应的地理位置数据接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行姿态数据采集装置的飞行姿态数据发送端对应的飞行姿态数据接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述横向移动速度采集装置的横向移动速度发送端对应的横向移动速度接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行高度数据采集装置的飞行高度数据发送端对应的飞行高度数据接收端。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案的一个创新点在于，对低空飞行器的各类故障进行实时监测，低空飞行器的数据传输过程进行实时监测，可以快速知晓低空飞行器的故障类别，并且对应不同的故障类别地面监控中心可以进行不同类别的自动干预，进一步保证了低空飞行器的着陆操纵安全。
本方案的一个创新点在于，除了低空飞行器自身的数据传输以外，还配置有对数据传输过程的实时检测，低空飞行器采集发送、数据处理接收和数据处理发送三个重要过程均设置有相应的实时检测装置，即使低空飞行器的任意一个数据传输环节出现故障，地面监控中心也能快速反应动作，不至于使得意外事故的危害性无线增大。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图。
图2是本发明具体实施方式的飞行数据采集装置示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1-2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，包括：
设置于低空飞行器上的飞行数据采集装置，用于采集低空飞行器的实时飞行数据，并且还用于不间断地向飞行数据处理装置发送所述实时飞行数据；
设置于低空飞行器上的飞行数据处理装置，所述飞行数据处理装置与所述飞行数据采集装置连接，所述飞行数据处理装置用于不间断地接收所述实时飞行数据，还用于不间断地对所述实时飞行数据进行分析处理，还用于不间断地向地面监控中心发送分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果对低空飞行器着陆操纵进行风险监测和预警；
设置于地面基站的地面监控中心，用于不间断地接收所述分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果进行地面基地主动干预低空飞行器着陆；
设置于所述飞行数据采集装置数据发送端的飞行数据发送检测装置，用于检测所述飞行数据采集装置数据发送端是否在发送所述实时飞行数据，还用于将飞行数据发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理接收检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据接收端是否在接收所述实时飞行数据，用于将飞行数据处理接收检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理发送检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据发送端是否在发送所述分析处理结果，用于将飞行数据处理发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述低空飞行器上的着陆操纵指示存储装置，所述着陆操纵指示存储装置与所述飞行数据处理装置连接，用于向所述飞行数据处理装置提供低空飞行器预设的着陆操纵指示；
其中，当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据时，判定飞行数据采集装置数据发送端故障；
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据时，判定飞行数据处理装置数据接收端故障；
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果时，判定飞行数据处理装置数据发送端故障；
其中，所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式包括第一类干预、第二类干预和第三类干预；
当飞行数据采集装置数据发送端故障或飞行数据处理装置数据接收端故障，且飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第一类干预；即，所述地面监控中心向低空飞行器远程发送低空飞行器对应的备用实时飞行数据；
当飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第二类干预；即，所述地面监控中心远程控制低空飞行器按照预设的着陆操纵指示进行着陆操纵；
当地面监控中心无法得知低空飞行器的任何信息时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第三类干预；即，所述地面监控中心排出地面应急小组对低空飞行器进行搜救。
通过上述方案，对低空飞行器的各类故障进行实时监测，低空飞行器的数据传输过程进行实时监测，可以快速知晓低空飞行器的故障类别，并且对应不同的故障类别地面监控中心可以进行不同类别的自动干预，进一步保证了低空飞行器的着陆操纵安全。并且，除了低空飞行器自身的数据传输以外，还配置有对数据传输过程的实时检测，低空飞行器采集发送、数据处理接收和数据处理发送三个重要过程均设置有相应的实时检测装置，即使低空飞行器的任意一个数据传输环节出现故障，地面监控中心也能快速反应动作，不至于使得意外事故的危害性无线增大。
进一步的，在所述飞行数据发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据的持续时间达到第一时间段时，则判定飞行数据采集装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据采集装置数据发送端没有故障；其中，第一时间段可调节。
进一步的，在所述飞行数据处理接收检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据的持续时间达到第二时间段时，则判定飞行数据处理装置数据接收端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据接收端没有故障；其中，第二时间段可调节。
进一步的，在所述飞行数据处理发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果的持续时间达到第三时间段时，则判定飞行数据处理装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据发送端没有故障；其中，第三时间段可调节。
在上述方案中，第一时间段、第二时间段和第三时间段可适配调节；避免数据传输出现偶然的停滞就被判定为故障。
如图2所示，进一步的，所述飞行数据采集装置包括地理位置数据采集装置、飞行姿态数据采集装置、横向移动速度采集装置和飞行高度数据采集装置；
所述地理位置数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的地理位置数据；
所述飞行姿态数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行姿态数据；
所述横向移动速度采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的横向移动速度；
所述飞行高度数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行高度数据。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述地理位置数据采集装置的地理位置数据发送端对应的地理位置数据接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行姿态数据采集装置的飞行姿态数据发送端对应的飞行姿态数据接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述横向移动速度采集装置的横向移动速度发送端对应的横向移动速度接收端。
进一步的，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行高度数据采集装置的飞行高度数据发送端对应的飞行高度数据接收端。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，包括：
设置于低空飞行器上的飞行数据采集装置，用于采集低空飞行器的实时飞行数据，并且还用于不间断地向飞行数据处理装置发送所述实时飞行数据；
设置于低空飞行器上的飞行数据处理装置，所述飞行数据处理装置与所述飞行数据采集装置连接，所述飞行数据处理装置用于不间断地接收所述实时飞行数据，还用于不间断地对所述实时飞行数据进行分析处理，还用于不间断地向地面监控中心发送分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果对低空飞行器着陆操纵进行风险监测和预警；
设置于地面基站的地面监控中心，用于不间断地接收所述分析处理结果，还用于根据所述分析处理结果进行地面基地主动干预低空飞行器着陆；
设置于所述飞行数据采集装置数据发送端的飞行数据发送检测装置，用于检测所述飞行数据采集装置数据发送端是否在发送所述实时飞行数据，还用于将飞行数据发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据接收端的飞行数据处理接收检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据接收端是否在接收所述实时飞行数据，用于将飞行数据处理接收检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述飞行数据处理装置数据发送端的飞行数据处理发送检测装置，用于检测所述飞行数据处理装置数据发送端是否在发送所述分析处理结果，用于将飞行数据处理发送检测结果发送至所述地面监控中心；
设置于所述低空飞行器上的着陆操纵指示存储装置，所述着陆操纵指示存储装置与所述飞行数据处理装置连接，用于向所述飞行数据处理装置提供低空飞行器预设的着陆操纵指示；
其中，当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据时，判定飞行数据采集装置数据发送端故障；
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据时，判定飞行数据处理装置数据接收端故障；
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果时，判定飞行数据处理装置数据发送端故障；
其中，所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式包括第一类干预、第二类干预和第三类干预；
当飞行数据采集装置数据发送端故障或飞行数据处理装置数据接收端故障，且飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第一类干预；即，所述地面监控中心向低空飞行器远程发送低空飞行器对应的备用实时飞行数据；
当飞行数据采集装置数据发送端无故障且飞行数据处理装置数据接收端无故障，且当飞行数据处理装置数据发送端没有故障时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第二类干预；即，所述地面监控中心远程控制低空飞行器按照预设的着陆操纵指示进行着陆操纵；
当地面监控中心无法得知低空飞行器的任何信息时；所述地面监控中心主动干预低空飞行器着陆的方式选择第三类干预；即，所述地面监控中心派出地面应急小组对低空飞行器进行搜救。
2.如权利要求1所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，在所述飞行数据发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据采集装置数据发送端没有在发送所述实时飞行数据的持续时间达到第一时间段时，则判定飞行数据采集装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据采集装置数据发送端没有故障；其中，第一时间段可调节。
3.如权利要求1所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，在所述飞行数据处理接收检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据接收端没有在接收所述实时飞行数据的持续时间达到第二时间段时，则判定飞行数据处理装置数据接收端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据接收端没有故障；其中，第二时间段可调节。
4.如权利要求1所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，在所述飞行数据处理发送检测装置的检测判定过程中，
当所述飞行数据处理装置数据发送端没有在发送所述分析处理结果的持续时间达到第三时间段时，则判定飞行数据处理装置数据发送端故障；否则，判定飞行数据处理装置数据发送端没有故障；其中，第三时间段可调节。
5.如权利要求1所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，所述飞行数据采集装置包括地理位置数据采集装置、飞行姿态数据采集装置、横向移动速度采集装置和飞行高度数据采集装置；
所述地理位置数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的地理位置数据；
所述飞行姿态数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行姿态数据；
所述横向移动速度采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的横向移动速度；
所述飞行高度数据采集装置用于采集低空飞行器实时飞行时的飞行高度数据。
6.如权利要求5所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，所述飞行数据处理装置设置有与所述地理位置数据采集装置的地理位置数据发送端对应的地理位置数据接收端。
7.如权利要求6所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行姿态数据采集装置的飞行姿态数据发送端对应的飞行姿态数据接收端。
8.如权利要求7所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，所述飞行数据处理装置设置有与所述横向移动速度采集装置的横向移动速度发送端对应的横向移动速度接收端。
9.如权利要求8所述的基于飞行数据指标的飞行员着陆操纵风险监测与预警系统，其特征在于，所述飞行数据处理装置设置有与所述飞行高度数据采集装置的飞行高度数据发送端对应的飞行高度数据接收端。
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