CN114371652A - 便携式空中交通座舱监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了便携式空中交通座舱监视系统，包括天线、ADS‑B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元，ADS‑B通信单元包括发射机、接收机及环形器，天线收发射频信号；环形器实现发射机和接收机与天线之间射频信号的传输；发射机接收来自信号处理单元发送的ADS‑B报文，放大至所需功率值的射频信号；接收机接收环形器发送的射频信号并处理得到对数视频信号；信号处理单元将对数视频信号编码成为ADS‑B报文；显示单元将周围空中交通态势实时呈现；电源模块用于为系统供电。本发明便于替换和调整使用位置，在飞机原有配备的监视系统需检修或进行系统升级时，将原有配备的监视系统替换即可，操作便捷。

Description

便携式空中交通座舱监视系统

技术领域

本发明涉及民航监视技术，具体是便携式空中交通座舱监视系统。

背景技术

随着航空电子技术的发展与进步，空中交通监视技术越来越成熟和完善。目前空中交通监视方式主要包括地面监视和空中监视两种方式，其中，地面监视空中交通的方式是通过地面ADS-B接收基站，接收空中飞机发送的ADS-B机载信号，再通过网络处理传输到位于地面的空中交通监视中心，然后通过显示设备把交通信息呈现给管制员；空中监视则是把地面监视的器件集成到飞机的驾驶舱，以供飞行员查看本机位置和其他飞机之间的交通状况。然而，空中监视系统采用将地面监视功能与飞机驾驶舱集成为一体的方式，空中监视系统位置是固定不变的，飞行员不能根据自身使用习惯调整空中监视系统位置，在空中监视系统需检修或进行系统升级时，飞机也需等待空中监视系统能正常运用后才能执行飞行，不利于资源调配和利用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有空中监视系统采用与飞机驾驶舱集成为一体的方式所导致的不便于调整使用位置、以及空中监视系统需检修或进行系统升级时飞机需等待飞行的问题，提供了一种便携式空中交通座舱监视系统，其为独立设备，便于替换和调整使用位置，在飞机原有配备的监视系统需检修或进行系统升级时，将原有配备的监视系统替换为已检修或升级的监视系统即可，操作便捷。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：便携式空中交通座舱监视系统，包括天线、ADS-B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元，所述ADS-B通信单元包括发射机、接收机及环形器，其中：

天线，用于发送本机射频信号，以及接收本机与设定监视范围内其他目标飞机的射频信号；

环形器，用于接收发射机发送的射频信号并传输至天线，以及接收天线发送的射频信号并发送至接收机；

发射机，用于接收来自信号处理单元发送的ADS-B报文，将其调制到1090MHz的频点上，并放大至所需功率值的射频信号后发放至环形器；

接收机，用于接收环形器发送的射频信号并进行放大后混频产生中频信号，再将中频信号进行滤波、对数放大、检波得到对数视频信号，然后发送至信号处理单元；

信号处理单元，用于获取接收机发送的对数视频信号，将对数视频信号编码成为ADS-B报文并将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及处理本机与其他目标飞机的ADS-B报文以供显示单元显示；

显示单元，用于接收信号处理单元发送的信息并将周围空中交通态势实时呈现，以及进行冲突检测，在存在冲突时生成告警信息并显示；

电源模块，用于为系统供电。本发明采用ADS-B通信数据链，收发频率为1090MHz±1MHz，民航的机载报文编码满足Do-260B标准，军航的机载报文标准根据需要采用加密的机载报文编码协议。本发明的显示单元用于信号处理单元送出的本机和周围载机信息，通过解析将周围空中交通态势实时呈现给用户，并根据本机与周围载机的位置、速度等信息检测可能的冲突，给用户以警示。

进一步的，所述发射机包括调制器、振荡源、第一放大器、隔离器及第二放大器，所述调制器、第一放大器、隔离器及第二放大器依次连接，所述调制器与信号处理单元输出端连接，所述第二放大器与环形器连接，所述振荡源与调制器连接；其中：

振荡源，用于产生1090MHz射频脉冲信号源；

调制器，用于接收信号处理单元发送的ADS-B报文和振荡源产生的1090MHz射频脉冲信号源，并进行调幅处理将ADS-B报文调制到1090MHz的频点上；

第一放大器，用于接收调制器输出信号并进行信号放大；

隔离器，用于接收第一放大器放大信号并进行信号隔离；

第二放大器，用于接收隔离器输出信号并进行信号放大后发送至环形器。

进一步的，便携式空中交通座舱监视系统，还包括视频信号处理单元，所述接收机包括依次连接的预选器、前置放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、对数放大器、检波器及视频放大器，所述接收机接收到环形器发送的射频信号后依次经预选器处理、前置放大器进行前置放大、混频器与本振信号混频得到中频信号、中频滤波器滤波、中频放大器信号放大、检波器检波、视频放大器信号放大后发送对数视频信号至视频信号处理单元，所述视频信号处理单元用于将接收的对数视频信号处理后发送至信号处理单元。

进一步的，所述信号处理单元包括微处理器及与微处理器连接的FPGA模块、存储器、时钟电路、接口电路、网络通信模块，其中：

FPGA模块，用于接收接收机发送的对数视频信号并组装为有前导头的ADS-B报文，将本机的ADS-B报文送至微处理器，按照ADS-B报文的时序将其他目标飞机的ADS-B报文进行数模转换后发送至发射机；

微处理器，用于接收FPGA模块发送的ADS-B报文并解析处理以供显示单元显示，将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及将接收到的FPGA模块发送的ADS-B报文进行跟踪、解析并组装成CAT21报文发送至网络通信模块；

网络通信模块，用于接收微处理器发送的CAT21报文并发送至目标网络服务器；

时钟电路，用于为微处理器提供运行时钟；

存储器，用于存储微处理器接收和处理的数据；

接口电路，用于实现与外设的数据交互。本发明通过ADS-B通信单元与FPGA模块交互空中的机载报文，由FPGA模块完成部分信号解调的功能，把数字信号通过DMA的方式发送给微处理器。

进一步的，所述显示单元包括显示处理模块、LCD显示器及按键，所述显示处理模块与LCD显示器、按键及电源模块连接； 其中：

按键，用于为人机交互提供输入，实现电源开关、亮度调节、显示模式切换及显示范围更改；

显示处理模块，用于接收信息处理单元发送的信息并解析处理生成图形发送至LCD显示器，根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突，若不存在则不产生告警信息，若存在则生成告警信息并发送至LCD显示器显示；用于接收用户的按键输入，并根据当前的显示模式转换成功能信息实现人机交互；

LCD显示器，用于接收显示处理模块发送的信息并显示。本发明的显示处理模块是显示单元的核心处理与控制模块，负责接收、解析并显示本机和周围载机的信息、负责冲突判断、负责接收按键输入并根据不同的输入完成相应的操作、负责显示单元工作参数的配置和管理、负责控制显示单元的工作流程和自检操作。

进一步的，所述显示处理模块根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突包括以下步骤：

所述显示处理模块根据获取的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息生成本机与设定监视范围内目标飞机的间距值，判断该间距值是否大于设定间距阈值，若大于则判断不存在冲突，若小于或等于则判断存在冲突。

进一步的，所述设定间距阈值包括第一设定间距阈值、第二设定间距阈值及第三设定间距阈值，所述设定监视范围大于第一设定间距阈值，所述第一设定间距阈值大于第二设定间距阈值，所述第二设定间距阈值大于第三设定间距阈值，若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第二设定间距阈值，则生成黄色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第二设定间距阈值且大于第三设定间距阈值，则生成橙色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第三设定间距阈值，则生成红色警示信息。本发明将设定间距阈值划分为以本机为中心的第一设定间距阈值、第二设定间距阈值及第三设定间距阈值，以本机为中心的第一设定间距阈值与设定监视范围边缘之间的区域形成一个监视区域，以本机为中心的第二设定间距阈值与第一设定间距阈值之间的区域形成一个监视区域，以本机为中心的第三设定间距阈值与第二设定间距阈值之间的区域形成一个监视区域，以本机为中心的第三设定间距阈值与本机之间的区域形成一个监视区域，本发明形成四个监视区域，在具体实施时，以本机为中心的第一设定间距阈值与设定监视范围边缘之间的监视区域可采用蓝色警示信息，如此，四个不同的监视区域采用不同颜色的警示信息体现，警示级别由低至高依次为蓝色、黄色、橙色及红色，不同的颜色在显示时也可体现至进入相应监视区域的显示模型上，进而可直观的警示飞行员做出相应的应对措施。

进一步的，所述显示处理模块还用于在本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第三设定间距阈值时，根据设定时间间隔获取的信号处理单元发送的两次信息判断本机与设定监视范围内目标飞机为平行飞行、远离飞机或靠近飞行，若为平行飞行则所述显示处理模块生成风险保持信息并发送至所述LCD显示器，若为远离飞行则所述显示处理模块生成风险降低信息并发送至所述LCD显示器，若为靠近飞行则所述显示处理模块生成风险提升信息并发送至所述LCD显示器。如此，本发明应用时，可持续的对进入设定监视范围内的其他目标飞机的飞行动态进行直观体现，能为飞行员提供更加直观的数据参考，飞行员在具体实施操作时也更合理。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：（1）本发明将发射机、接收机及显示单元集成为一体，自主提供电源，构成独立设备，与飞机在硬件上没有交联，飞行员像携带一个平板设备一样，放在飞机座舱的前面，就可以看到空中自己飞机的位置和其他飞机之间的交通状况，方便飞行员实现自由飞行。本发明应用时，便于替换本发明的监视系统和调整使用位置，在飞机原有配备的监视系统需检修或进行系统升级时，将原有配备的监视系统替换为已检修或升级的监视系统即可，操作便捷，不会因本系统的调试等操作影响飞机执行飞行。

（2）本发明应用时能根据获取的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息进行冲突检测，在存在冲突时生成告警信息并显示给用户，能警示用户提前采取防患措施，消除安全隐患。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一个具体实施例的系统框图；

图2为图1中发射机的结构框图；

图3为图1中接收机的结构框图；

图4为视频信号处理单元的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：

如图1所示，便携式空中交通座舱监视系统，包括天线、ADS-B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元，ADS-B通信单元包括发射机、接收机及环形器，其中：天线，用于发送本机射频信号，以及接收本机与设定监视范围内其他目标飞机的射频信号；环形器，用于接收发射机发送的射频信号并传输至天线，以及接收天线发送的射频信号并发送至接收机；发射机，用于接收来自信号处理单元发送的ADS-B报文，将其调制到1090MHz的频点上，并放大至所需功率值的射频信号后发放至环形器；接收机，用于接收环形器发送的射频信号并进行放大后混频产生中频信号，再将中频信号进行滤波、对数放大、检波得到对数视频信号，然后发送至信号处理单元；信号处理单元，用于获取接收机发送的对数视频信号，将对数视频信号编码成为ADS-B报文并将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及处理本机与其他目标飞机的ADS-B报文以供显示单元显示；显示单元，用于接收信号处理单元发送的信息并将周围空中交通态势实时呈现，以及进行冲突检测，在存在冲突时生成告警信息并显示；电源模块，用于为系统供电，其在图1中未体现。本实施例在具体实施时，电源模块配备有短路保护、过流保护、过压保护、过热保护、低压关断、电源滤波及抗过冲尖峰等电路，以保证工作可靠稳定。

本实施例中天线收发的射频信号包括经度、纬度、高度、速度等飞机运行和状态信息。本实施例的显示单元接收信号处理单元发送的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息，以图形的方式将周围空中交通态势实时呈现给用户。显示模式包括全罗盘模式、扩展罗盘模式、电子地图模式等，其中，在全罗盘和扩展罗盘显示模式下，能够通过配置选择是否显示地形地图，在电子地图模式下允许电子地图的缩放与移动。本实施例的显示单元根据获取的信息判断本机与设定监视范围内其他目标飞机是否有冲突，并将判断结果反馈给用户。

如图2所示，本实施例的发射机包括调制器、振荡源、第一放大器、隔离器及第二放大器，所述调制器、第一放大器、隔离器及第二放大器依次连接，所述调制器与信号处理单元输出端连接，所述第二放大器与环形器连接，所述振荡源与调制器连接；其中：振荡源，用于产生1090MHz射频脉冲信号源；调制器，用于接收信号处理单元发送的ADS-B报文和振荡源产生的1090MHz射频脉冲信号源，并进行调幅处理将ADS-B报文调制到1090MHz的频点上；第一放大器，用于接收调制器输出信号并进行信号放大；隔离器，用于接收第一放大器放大信号并进行信号隔离；第二放大器，用于接收隔离器输出信号并进行信号放大后发送至环形器。

本实施例还包括视频信号处理单元，如图3所示，本实施例的接收机包括依次连接的预选器、前置放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、对数放大器、检波器及视频放大器，所述接收机接收到环形器发送的射频信号后依次经预选器处理、前置放大器进行前置放大、混频器与本振信号混频得到中频信号、中频滤波器滤波、中频放大器信号放大、检波器检波、视频放大器信号放大后发送对数视频信号至视频信号处理单元，所述视频信号处理单元用于将接收的对数视频信号处理后发送至信号处理单元。如图4所示，本实施例的视频信号处理单元包括第一驱动转换模块、模数转换模块、6dB检测模块、整形处理电路、第二驱动转换模块，其中，第一驱动转换模块用于将接收机输出的对数视频信号生成两路信号，模数转换模块用于对第一驱动转换模块输出的一路对数视频信号进行模数转换，将模拟信号量化为TTL电平的数字信号并发送至整形处理电路；6dB检测模块设有比较器，其用于将第一驱动转换模块输出的另一路对数视频信号按设定时间进行延时处理送至比较器的正端，同时将信号展宽到设定宽度送至比较器的负端，将正负端信号进行比较，保持原始信号的宽度信息，完成6dB检测功能，再发送至整形处理电路；整形处理电路用于将模数转换模块输出信号和6dB检测模块输出信号进行反宽反窄处理后发送至第二驱动转换模块；第二驱动转换模块用于接收整形处理电路输出信号产生两路信号，一路信号为具有标准幅度值的信号，另一路为接收到的原始脉冲宽度信号，两路信号以供FPGA模块进行进一步处理。

本实施例的信号处理单元包括微处理器及与微处理器连接的FPGA模块、存储器、时钟电路、接口电路、网络通信模块，其中：FPGA模块，用于接收接收机发送的对数视频信号并组装为有前导头的ADS-B报文，将本机的ADS-B报文送至微处理器，按照ADS-B报文的时序将其他目标飞机的ADS-B报文进行数模转换后发送至发射机；微处理器，用于接收FPGA模块发送的ADS-B报文并解析处理以供显示单元显示，将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及将接收到的FPGA模块发送的ADS-B报文进行跟踪、解析并组装成CAT21报文发送至网络通信模块；网络通信模块，用于接收微处理器发送的CAT21报文并发送至目标网络服务器；时钟电路，用于为微处理器提供运行时钟；存储器，用于存储微处理器接收和处理的数据；接口电路，其设有RS-232、RS-422、ARINC429及USB接口，用于实现与外设的数据交互，USB接口用于上位机通过USB方式对系统进行维护及控制，显示单元通过RS-422接口与微处理器连接。本发明的微处理器作为整个系统的处理中心，外设数据通过微处理器控制，其采用STM32107系列芯片实现。本实施例通过FPGA模块用于信号与信息之间的转化处理，实现微处理器与发射机和接收机的ADS-B报文信息交互，其采用Xilinx生产的XC3S250E系列芯片实现。本实施例的网络处理模块为数据的网络传输通道，其采用直接网卡传输或4G/5G网络传输，优选采用SIM7600CE实现。

本实施例在具体实施时，为了更便捷的获取本机信息及与外设交互，信号处理单元还设有导航源模块、北斗短报文处理模块、气压高度计及陀螺仪，本实施例的导航源模块与微处理器连接，微处理器通过串口的方式接收导航源报文，并控制导航源输出的类型。本实施例的北斗短报文处理模块与微处理器连接，北斗短报文处理模块通过串口方式控制，接收地面处理中心发送的控制信息，发送机载自定义的报文信息以及设备故障时的信息发送至网络服务器。本实施例的气压高度计与微处理器连接，微处理器通过SPI总线对其进行控制，气压高度计用于提供气压高度，微处理器将气压高度计工作模式设置为主模式，微处理器在需要获取高度信息时读取气压高度计的寄存器。本实施例的接口电路设有陀螺仪接口，陀螺仪接口用于外接陀螺仪，通过陀螺仪获取飞机的姿态信息，通过北斗短板文处理模块，把空中的飞机运行姿态传输到地面处理系统。本实施例的导航源模块采用GPS、北斗、伽利略等现有导航系统中任意一种或多种导航系统组合，当采用多模式导航信息时，能确保定位信息可得，而且通过对多模式导航信息的修正和融合处理，使得能实时了解本机的精确位置。

本实施例的显示单元包括显示处理模块、LCD显示器及按键，所述显示处理模块与LCD显示器、按键及电源模块连接； 其中：按键，用于为人机交互提供输入，实现电源开关、亮度调节、显示模式切换及显示范围更改；显示处理模块，用于接收信息处理单元发送的信息并解析处理生成图形发送至LCD显示器，根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突，若不存在则不产生告警信息，若存在则生成告警信息并发送至LCD显示器显示；用于接收用户的按键输入，并根据当前的显示模式转换成功能信息实现人机交互； LCD显示器，用于接收显示处理模块发送的信息并显示。本实施例的显示处理模块采用超低功耗Intel Pentium M处理器的核心模块，其集成了增强型的EIDE，10/100Base-T以太网接口及高性能图形处理器，主频1GHz，在板表贴DDR内存，显示输出支持CRT和单/双通道LVDS。显示处理模块设有32M共享显存，最大支持至2048X1536、48-bit显示输出，同时在板支持PS/2键盘、PS/2鼠标、USB接口、CF卡座以及Watchdog定时器等。本实施例的按键包括设备自检键，用于实现显示单元的状态检测；配置模式设置键，用于对显示单元内部参数进行配置；亮度调节键，用于显示单元的亮度调节；模式切换键，用于显示单元采用全罗盘模式、扩展罗盘模式、电子地图模式等模式进行切换；显示距离选择键，用于放大或缩小显示范围，主要指具有按要求显示设定范围内(10n mile、20 n mile、40 n mile、5O n mile、90 nmile、120 n mile）的交通信息的功能；信息过滤选择键，用于切换显示单元显示内容详细与简单的切换，主要指简单显示模式和复杂显示模式的切换，从而具有仅显示本机导航信息，邻机符号等必需的空中交通信息，防止显示画面拥挤功能；轨迹显示控制键，用于确定或取消目标飞机在设定时间内的点迹显示；配置模式调节键，用于配置模式界面内选项选择；配置模式确认键，用于配置模式界面内选项确定。本实施例的LCD显示器主要包括LCD显示屏、逆变器、背光灯和显示控制电路，其主要功能是显示交通态势、电子地图、冲突警示信息和工作状态参数。本实施例的显示单元前面板上贴有按键导光板，其按键延伸至按键导光板前侧，电源开关、亮度调节、显示模式切换及显示范围更改均可通过控制按键完成。本实施例的显示处理模块负责显示单元的核心处理与控制工作，按键处理模块负责人机交互提供输入，在显示处理模块的处理与控制下实现图形界面显示范围、显示模式和显示亮度调节，提供LCD显示器负责显示图形界面和工作状态参数等信息。

其中，本发明的显示处理模块配备Windows XP Embedded操作系统，相比普通的Windows XP操作系统，该系统具有组件化、效率高和实时性强等优点。电子地图通过组件技术将地理信息系统(GIS）软件以OLE或ActiveX控件的形式嵌入到通用操作系统的开发工具中，从而实现以电子地图的形式，直观地表现背景地物信息，并可做图文互查、综合分析等。

本实施例的显示处理模块根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突包括以下步骤：显示处理模块根据获取的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息生成本机与设定监视范围内目标飞机的间距值，判断该间距值是否大于设定间距阈值，若大于则判断不存在冲突，若小于或等于则判断存在冲突。本实施例设定间距阈值包括第一设定间距阈值、第二设定间距阈值及第三设定间距阈值，其中，设定监视范围大于第一设定间距阈值，所述第一设定间距阈值大于第二设定间距阈值，所述第二设定间距阈值大于第三设定间距阈值，若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第二设定间距阈值，则生成黄色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第二设定间距阈值且大于第三设定间距阈值，则生成橙色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第三设定间距阈值，则生成红色警示信息，若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于设定监视范围值且大于第一设定间距阈值，则生成蓝色警示信息。本实施例在具体实施时，设定监视范围为以本机为中心120n mile，第一设定间距阈值为以本机为中心100n mile，第二设定间距阈值为以本机为中心50n mile，第三设定间距阈值为以本机为中心5n mile。本实施例的告警信息则采用颜色和动态结合的方式提示飞行员注意，警示级别由低到高依次为蓝色警示、黄色警示、橙色警示及红色警示，位于相应范围内的飞机颜色则可分别采用蓝色、黄色、橙色及红色体现。

本实施例的显示处理模块还用于在本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第三设定间距阈值时，根据设定时间间隔获取的信号处理单元发送的两次信息判断本机与设定监视范围内目标飞机为平行飞行、远离飞机或靠近飞行，若为平行飞行则所述显示处理模块生成风险保持信息并发送至所述LCD显示器，若为远离飞行则所述显示处理模块生成风险降低信息并发送至所述LCD显示器，若为靠近飞行则所述显示处理模块生成风险提升信息并发送至所述LCD显示器。如此，本实施例通过获取设定监视范围内目标飞机的动态信息以供飞行员参考，飞行员在执行具体操作时也更加精准。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，包括天线、ADS-B通信单元、电源模块、信号处理单元及显示单元，所述ADS-B通信单元包括发射机、接收机及环形器，其中：

天线，用于发送本机射频信号，以及接收本机与设定监视范围内其他目标飞机的射频信号；

环形器，用于接收发射机发送的射频信号并传输至天线，以及接收天线发送的射频信号并发送至接收机；

发射机，用于接收来自信号处理单元发送的ADS-B报文，将其调制到1090MHz的频点上，并放大至所需功率值的射频信号后发放至环形器；

接收机，用于接收环形器发送的射频信号并进行放大后混频产生中频信号，再将中频信号进行滤波、对数放大、检波得到对数视频信号，然后发送至信号处理单元；

信号处理单元，用于获取接收机发送的对数视频信号，将对数视频信号编码成为ADS-B报文并将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及处理本机与其他目标飞机的ADS-B报文以供显示单元显示；

显示单元，用于接收信号处理单元发送的信息并将周围空中交通态势实时呈现，以及进行冲突检测，在存在冲突时生成告警信息并显示；

电源模块，用于为系统供电。

2.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述发射机包括调制器、振荡源、第一放大器、隔离器及第二放大器，所述调制器、第一放大器、隔离器及第二放大器依次连接，所述调制器与信号处理单元输出端连接，所述第二放大器与环形器连接，所述振荡源与调制器连接；其中：

振荡源，用于产生1090MHz射频脉冲信号源；

调制器，用于接收信号处理单元发送的ADS-B报文和振荡源产生的1090MHz射频脉冲信号源，并进行调幅处理将ADS-B报文调制到1090MHz的频点上；

第一放大器，用于接收调制器输出信号并进行信号放大；

隔离器，用于接收第一放大器放大信号并进行信号隔离；

第二放大器，用于接收隔离器输出信号并进行信号放大后发送至环形器。

3.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，还包括视频信号处理单元，所述接收机包括依次连接的预选器、前置放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、对数放大器、检波器及视频放大器，所述接收机接收到环形器发送的射频信号后依次经预选器处理、前置放大器进行前置放大、混频器与本振信号混频得到中频信号、中频滤波器滤波、中频放大器信号放大、检波器检波、视频放大器信号放大后发送对数视频信号至视频信号处理单元，所述视频信号处理单元用于将接收的对数视频信号处理后发送至信号处理单元。

4.根据权利要求1所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述信号处理单元包括微处理器及与微处理器连接的FPGA模块、存储器、时钟电路、接口电路、网络通信模块，其中：

FPGA模块，用于接收接收机发送的对数视频信号并组装为有前导头的ADS-B报文，将本机的ADS-B报文送至微处理器，按照ADS-B报文的时序将其他目标飞机的ADS-B报文进行数模转换后发送至发射机；

微处理器，用于接收FPGA模块发送的ADS-B报文并解析处理以供显示单元显示，将本机的ADS-B报文发送给发射机，以及将接收到的FPGA模块发送的ADS-B报文进行跟踪、解析并组装成CAT21报文发送至网络通信模块；

网络通信模块，用于接收微处理器发送的CAT21报文并发送至目标网络服务器；

时钟电路，用于为微处理器提供运行时钟；

存储器，用于存储微处理器接收和处理的数据；

接口电路，用于实现与外设的数据交互。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述显示单元包括显示处理模块、LCD显示器及按键，所述显示处理模块与LCD显示器、按键及电源模块连接； 其中：

按键，用于为人机交互提供输入，实现电源开关、亮度调节、显示模式切换及显示范围更改；

显示处理模块，用于接收信息处理单元发送的信息并解析处理生成图形发送至LCD显示器，根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突，若不存在则不产生告警信息，若存在则生成告警信息并发送至LCD显示器显示；用于接收用户的按键输入，并根据当前的显示模式转换成功能信息实现人机交互；

LCD显示器，用于接收显示处理模块发送的信息并显示。

6.根据权利要求5所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述显示处理模块根据本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息判断是否存在冲突包括以下步骤：

所述显示处理模块根据获取的本机与设定监视范围内其他目标飞机的信息生成本机与设定监视范围内目标飞机的间距值，判断该间距值是否大于设定间距阈值，若大于则判断不存在冲突，若小于或等于则判断存在冲突。

7.根据权利要求6所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述设定间距阈值包括第一设定间距阈值、第二设定间距阈值及第三设定间距阈值，所述设定监视范围大于第一设定间距阈值，所述第一设定间距阈值大于第二设定间距阈值，所述第二设定间距阈值大于第三设定间距阈值，若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第二设定间距阈值，则生成黄色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第二设定间距阈值且大于第三设定间距阈值，则生成橙色警示信息；若本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第三设定间距阈值，则生成红色警示信息。

8.根据权利要求7所述的便携式空中交通座舱监视系统，其特征在于，所述显示处理模块还用于在本机与设定监视范围内目标飞机的间距值小于或等于第一设定间距阈值且大于第三设定间距阈值时，根据设定时间间隔获取的信号处理单元发送的两次信息判断本机与设定监视范围内目标飞机为平行飞行、远离飞机或靠近飞行，若为平行飞行则所述显示处理模块生成风险保持信息并发送至所述LCD显示器，若为远离飞行则所述显示处理模块生成风险降低信息并发送至所述LCD显示器，若为靠近飞行则所述显示处理模块生成风险提升信息并发送至所述LCD显示器。

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