CN112468208B - 一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，实现了北斗短报文双向通信和北斗定位，能够接收来自地面控制中心的命令，实现国家或区域地图频率授权配置文件的更新、控制短报文发送的工作模式以及更新飞行计划。短报文发送模式控制模块根据国家或区域地图配置频率授权文件来决定工作在紧急状态发送状态还是正常发送状态，同时驾驶舱控制按钮、紧急状态触发模块以及地面中心工作模式工作模块按照一定的优先级都可以对短报文发送模式进行控制。

Description

一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法
技术领域
本发明属于航空通信技术领域，具体涉及一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法。
背景技术
北斗短报文通信包括北斗区域短报文和全球短报文，当北斗短报文设备安装在民航客机上时，飞机会飞行到不同的国家或区域。由于频率授权与协调问题，某些国家或区域北斗短报文和全球短报文设备还在等待频率授权。当北斗短报文设备大批量装机后，该问题需要进行解决。目前的民航机载北斗短报文设备还没有考虑该问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，包括北斗天线模块、短报文通信模块、定位模块、正常发送模块、紧急状态发送模块、短报文发送模式控制模块、国家或区域地图频率授权配置文件、地面控制中心命令解析模块、国家或区域地图授权更新模块、飞行计划更新模块、地面中心工作模式工作模块、优先级控制模块、紧急状态触发模块；
北斗天线模块与短报文通信模块和定位模块连接，实现短报文双向通信以及飞机位置信息获取；
地面控制中心命令解析模块的接收端与短报文通信模块连接，用以接收来自地面控制中心发送过来的命令，并对该命令进行解析；地面控制中心命令解析模块的输出端分别与国家或区域地图授权更新模块、飞行计划更新模块、地面中心工作模式工作模块连接，能够将解析完的信息发送给上述对应模块；
紧急状态发送模块与短报文通信模块连接，用于在紧急状态下发送信号；正常状态发送模块与短报文通信模块连接，用于在正常状态下发送信号；
优先级控制模块的输入端与紧急状态触发模块、地面中心工作模式工作模块连接，优先级控制模块的输出端与短报文发送模式控制模块连接，通过优先级控制模块控制紧急状态触发模块和地面中心工作模式工作模块的控制优先级；
当优先级控制模块没有任何的输入信号时，短报文发送模式控制模块根据定位模块的位置数据计算出当前所处的国家或区域，同时读取国家或区域地图频率授权配置文件，判断当前所处的国家或区域是否属于授权状态，如果该国家或区域频率属于授权状态，则短报文发送模式控制模块控制正常发送模块工作，反之，如果该国家或区域频率属于未授权状态，则短报文发送模式控制模块控制紧急状态发送模块工作；
国家或区域地图频率授权配置文件中包含所有国家或区域地图文件，这些文件按照国家代码进行编码，每个代码对应着相应国家或地区的地图位置信息，当国家或区域地图频率授权配置文件中的授权信息发生改变时，由地面控制中心通过北斗网络以短报文通信方式向飞机端发送相应的更新命令，飞机端的地面控制中心命令解析模块接收到该更新命令后进行命令解析，解析出国家或区域地图代码+授权信息，然后发送给国家或区域地图授权更新模块，由国家或区域地图授权更新模块更新国家或区域地图频率授权配置文件中的授权信息；
当优先级控制模块有输入信号时，包括：
①.当紧急状态触发模块有效时：紧急状态触发模块的控制信号，通过优先级控制模块传递给短报文发送模式控制模块，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块工作，反之则正常发送模块工作；
②.当地面中心工作模式工作模块有效时：地面中心工作模式工作模块的控制信号，通过优先级控制模块传递给短报文发送模式控制模块，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块工作；反之则正常发送模块工作；
所述紧急状态触发模块与飞行计划更新模块连接，接收来自飞行计划更新模块的飞行计划信息，飞行计划信息包括飞行目的地位置和航线距离Lp等信息；紧急状态触发模块还与定位模块连接，接收定位模块的位置信息，实时计算已经航行距离Lh，同时计算与目的地的距离Lr，如果Lh+Lr>Lp+L0(L0为设定的安全判断阈值，通常等于0)，则发送紧急状态触发信号给优先级控制模块，用以控制紧急状态发送模块工作，否则发送正常发送的信号给优先级控制模块，用以控制正常发送模块工作。
在上述技术方案中，地面中心工作模式工作模块的优先级要高于紧急状态触发模块。
在上述技术方案中，在飞机驾驶舱中设置用于控制紧急状态发送模块和正常发送模块的控制按钮，该控制按钮与优先级控制模块连接，该控制按钮的控制优先级小于所述紧急状态触发模块的优先级。
本发明的优点和有益效果为：
机载北斗短报文设备在授权国家区域正常的发送信号，在非频率授权国家区域，只允许在紧急状态下发送信号。本发明能够在某些国家或区域对北斗短报文发送频率进行授权允许时，通过非常低的流量消耗来，及时更新机载北斗短报文设备在该国家或区域的发送模式。
本发明能够实现北斗短报文双向通信和北斗定位，能够接收来自地面控制中心的命令，实现国家或区域地图频率授权配置文件的更新、控制短报文发送的工作模式以及更新飞行计划。短报文发送模式控制模块根据国家或区域地图配置频率授权文件来决定工作在紧急状态发送状态还是正常发送状态，同时驾驶舱控制按钮、紧急状态触发模块以及地面中心工作模式工作模块按照一定的优先级都可以对短报文发送模式进行控制。
附图说明
图1是本发明的系统框架示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，包括北斗天线模块1、短报文通信模块2、定位模块3、正常发送模块4、紧急状态发送模块5、短报文发送模式控制模块6、国家或区域地图频率授权配置文件7、地面控制中心命令解析模块8、国家或区域地图授权更新模块9、飞行计划更新模块10、地面中心工作模式工作模块11、优先级控制模块14、紧急状态触发模块13。
北斗天线模块1与短报文通信模块2和定位模块3连接，实现短报文双向通信以及飞机位置信息获取。
地面控制中心命令解析模块8的接收端与短报文通信模块2连接，用以接收来自地面控制中心发送过来的命令，并对该命令进行解析；地面控制中心命令解析模块8的输出端分别与国家或区域地图授权更新模块9、飞行计划更新模块10、地面中心工作模式工作模块11连接，能够将解析完的信息发送给上述对应模块，以进行后续处理。
紧急状态发送模块5与短报文通信模块2连接，用于在紧急状态下发送信号；正常状态发送模块4与短报文通信模块2连接，用于在正常状态下发送信号。
优先级控制模块14的输入端与紧急状态触发模块13、地面中心工作模式工作模块11连接，优先级控制模块14的输出端与短报文发送模式控制模块6连接，通过优先级控制模块14控制紧急状态触发模块13和地面中心工作模式工作模块11的控制优先级，地面中心工作模式工作模块11的优先级要高于紧急状态触发模块13。
当优先级控制模块14没有任何的输入信号时，短报文发送模式控制模块6根据定位模块3的位置数据计算出当前所处的国家或区域，同时读取国家或区域地图频率授权配置文件7，判断当前所处的国家或区域是否属于授权状态，如果该国家或区域频率属于授权状态，则短报文发送模式控制模块6控制正常发送模块4工作，反之，如果该国家或区域频率属于未授权状态，则短报文发送模式控制模块6控制紧急状态发送模块5工作。
当优先级控制模块14有输入信号时，包括：
①当紧急状态触发模块13有效时：紧急状态触发模块13的控制信号，通过优先级控制模块14传递给短报文发送模式控制模块6，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块5工作，反之则正常发送模块4工作；
②当地面中心工作模式工作模块11有效时：地面中心工作模式工作模块11的控制信号，通过优先级控制模块14传递给短报文发送模式控制模块6，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块5工作；反之则正常发送模块4工作。
所述紧急状态触发模块13的工作方案如下：
紧急状态触发模块13与飞行计划更新模块10连接，接收来自飞行计划更新模块10的飞行计划信息，飞行计划信息包括飞行目的地位置和航线距离Lp等信息；紧急状态触发模块13还与定位模块3连接，接收定位模块3的位置信息，实时计算已经航行距离Lh，同时计算与目的地的距离Lr，如果Lh+Lr>Lp+L0(L0为设定的安全判断阈值，通常等于0)，则发送紧急状态触发信号给优先级控制模块14，用以控制紧急状态发送模块5工作，否则发送正常发送的信号给优先级控制模块14，用以控制正常发送模块4工作。
所述国家或区域地图授权更新模块9的工作方案如下：
每个飞机端的国家或区域地图频率授权配置文件7中包含所有国家或区域地图文件，这些文件按照国家代码进行编码，每个代码对应着相应国家或地区的地图位置信息，当地面控制中心通过短报文通信对国家或区域地图文件进行更新时，只更新对应代码信息即可，而国家地图位置信息不变。具体方案为：
当国家或区域地图频率授权配置文件7中的授权信息发生改变时，由地面控制中心通过北斗网络以短报文通信方式向飞机端发送相应的更新命令，飞机端的地面控制中心命令解析模块8接收到该更新命令后进行命令解析，解析出国家或区域地图代码+授权信息，如097+1或0，097代表国家或区域地图代码(每个代码存储有国家地图位置信息)，1代表频率授权，0代表频率不授权，然后发送给国家或区域地图授权更新模块9，由国家或区域地图授权更新模块9更新国家或区域地图频率授权配置文件7中的授权信息。
实施例二
进一步的说，在飞机驾驶舱中设置用于控制紧急状态发送模块5和正常发送模块4的控制按钮12，该控制按钮12与优先级控制模块14连接，该控制按钮的控制优先级小于所述紧急状态触发模块13的优先级。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，其特征在于：采用北斗天线模块(1)、短报文通信模块(2)、定位模块(3)、正常状态 发送模块(4)、紧急状态发送模块(5)、短报文发送模式控制模块(6)、国家或区域地图频率授权配置文件(7)、地面控制中心命令解析模块(8)、国家或区域地图授权更新模块(9)、飞行计划更新模块(10)、地面中心工作模式工作模块(11)、优先级控制模块(14)、紧急状态触发模块(13)；
北斗天线模块(1)与短报文通信模块(2)和定位模块(3)连接，实现短报文双向通信以及飞机位置信息获取；
地面控制中心命令解析模块(8)的接收端与短报文通信模块(2)连接，用以接收来自地面控制中心发送过来的命令，并对该命令进行解析；地面控制中心命令解析模块(8)的输出端分别与国家或区域地图授权更新模块(9)、飞行计划更新模块(10)、地面中心工作模式工作模块(11)连接，能够将解析完的信息发送给国家或区域地图授权更新模块(9)、飞行计划更新模块(10)和地面中心工作模式工作模块(11)；
紧急状态发送模块(5)与短报文通信模块(2)连接，用于在紧急状态下发送信号；正常状态发送模块(4)与短报文通信模块(2)连接，用于在正常状态下发送信号；
优先级控制模块(14)的输入端与紧急状态触发模块(13)、地面中心工作模式工作模块(11)连接，优先级控制模块(14)的输出端与短报文发送模式控制模块(6)连接，通过优先级控制模块(14)控制紧急状态触发模块(13)和地面中心工作模式工作模块(11)的控制优先级；
当优先级控制模块(14)没有任何的输入信号时，短报文发送模式控制模块(6)根据定位模块(3)的位置数据计算出当前所处的国家或区域，同时读取国家或区域地图频率授权配置文件(7)，判断当前所处的国家或区域是否属于授权状态，如果该国家或区域频率属于授权状态，则短报文发送模式控制模块(6)控制正常状态 发送模块(4)工作，反之，如果该国家或区域频率属于未授权状态，则短报文发送模式控制模块(6)控制紧急状态发送模块(5)工作；
国家或区域地图频率授权配置文件(7)中包含所有国家或区域地图文件，这些文件按照国家代码进行编码，每个代码对应着相应国家或地区的地图位置信息，当国家或区域地图频率授权配置文件(7)中的授权信息发生改变时，由地面控制中心通过北斗网络以短报文通信方式向飞机端发送相应的更新命令，飞机端的地面控制中心命令解析模块(8)接收到该更新命令后进行命令解析，解析出国家或区域地图代码+授权信息，然后发送给国家或区域地图授权更新模块(9)，由国家或区域地图授权更新模块(9)更新国家或区域地图频率授权配置文件(7)中的授权信息；
当优先级控制模块(14)有输入信号时，包括：
①.当紧急状态触发模块(13)有效时：紧急状态触发模块(13)的控制信号，通过优先级控制模块(14)传递给短报文发送模式控制模块(6)，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块(5)工作，反之则正常状态 发送模块(4)工作；
②.当地面中心工作模式工作模块(11)有效时：地面中心工作模式工作模块(11)的控制信号，通过优先级控制模块(14)传递给短报文发送模式控制模块(6)，如果发送的是紧急状态触发信号，则紧急状态发送模块(5)工作；反之则正常状态 发送模块(4)工作；
所述紧急状态触发模块(13)与飞行计划更新模块(10)连接，接收来自飞行计划更新模块(10)的飞行计划信息，飞行计划信息包括飞行目的地位置和航线距离Lp信息；紧急状态触发模块(13)还与定位模块(3)连接，接收定位模块的位置信息，实时计算已经航行距离Lh，同时计算与目的地的距离Lr，如果Lh+Lr>Lp+L0，L0为设定的安全判断阈值，则发送紧急状态触发信号给优先级控制模块(14)，用以控制紧急状态发送模块(5)工作，否则发送正常发送的信号给优先级控制模块(14)，用以控制正常状态 发送模块(4)工作。
2.根据权利要求1所述的基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，其特征在于：地面中心工作模式工作模块的优先级要高于紧急状态触发模块。
3.根据权利要求1所述的基于区块地图的机载北斗设备通信发送模式调整方法，其特征在于：在飞机驾驶舱中设置用于控制紧急状态发送模块(5)和正常状态 发送模块(4)的控制按钮(12)，该控制按钮(12)与优先级控制模块(14)连接，该控制按钮的控制优先级小于所述紧急状态触发模块(13)的优先级。
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