CN203101647U - 一种基于1090es数据链的便携式ads-b监视设备 - Google Patents

一种基于1090es数据链的便携式ads-b监视设备 Download PDF

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陈思
李德胜
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Abstract

本实用新型公开了一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,能广泛的应用于飞行器,特别是轻型飞行器上。所述装置内含有电池,能根据设备需求转换成各模块需要的多组工作电压,GPS模块获取本机导航信息,接收模块接收其他飞行器的广播信号并转化为基带信号,信息处理模块对本机导航信息进行ADS-B编码及对基带信号进行处理,发送模块把来自信号处理模块的调制脉冲和调制框架脉冲调制到1090MHz频率,经过放大后得到所需的功率值,通过天线发送出去。1090ES地面站获取ADS-B信息后,通过地面通信网络传输到监视终端,地面管制中心就能随时掌握这些飞行器的动向,能有效的提高航空安全性。

Description

—种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种ADS-B监视设备,特别是一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备。
背景技术
[0002] ADS-B (Automatic Dependent Surveilliance - Broadcast)是广播式自动相关监视的英文缩写,是一种基于卫星定位和地/空数据链通信的航空器运行监视技术,ADS-B系统由多地面站和机载端构成,以网状、多点对多点方式完成数据双向通信。卫星系统、航空器以及地基系统通过高速数据链实现空天地一体化协同监视。ADS-B通常采用1090ES数据链来实现相关监视功能。
[0003] 现有ADS-B系统设备体积大,功耗高,而且需要飞行器提供高度和电源等才能工作,因此只适用于大型飞机或通用飞机上使用。而一些轻型飞行器、超轻型飞行器,如体育用热气球、动力伞、滑翔伞、三角翼等、机身较小,且一般都不能提供监控设备所需的高度和电源等消息,很难利用先进的ADS-B系统进行飞行监视。
实用新型内容
[0004] 本实用新型提供了一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,体积小,重量轻,结构简化,可便携,可广泛使用在各种轻型飞行器上。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用以下方案实现:
[0006] 一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,包含GPS模块、接收模块、发射模块、全向天线、信号处理模块、电池、其中所述电池与所述GPS模块、接收模块、发射模块、信号处理模块通过电源线连接,
[0007] 所述GPS模块与所述信号处理模块通过数据信号传输线单向连接,
[0008]所述信号处理模块与所述接收模块、发射模块通过数据信号传输线双向连接,所述全向天线与所述接收模块、发送模块连接。
[0009] 所述的一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,还包含一个气压传感器,能提供本机气压高度信息。还包含一个蜂鸣器,当飞行器处于危险时进行告警,所述电池是锂电池。所述全向天线是可折叠的单极天线。
[0010] 便携式ADS-B监视设备主动广播飞机识别信息、经纬度、高度、速度、航向等数据组成的ADS-B信息,与1090ES地面站之间进行通信。1090ES地面站获取ADS-B信息后,通过地面通信网络传输到监视终端,地面管制中心就能随时掌握这些飞行器的动向,能有效地提高航空安全性。
附图说明
[0011] 图1为本实用新型的系统组成图。具体实施方式
[0012] 如图1所示,本实用新型所涉及的基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备内含有GPS模块、信号处理模块、接收模块、发送模块、电池、全向天线:
[0013] (I) GPS 模块
[0014] 用来获取本机经纬度、速度、高度、爬升率、航向等内容的导航信息,按GPS标准数据格式NMEA-0183送入信号处理模块进行编码。NMEA 0183是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式,现在已成了 GPS导航设备统一的数据标准格式。
[0015] (2)信号处理模块
[0016] 该模块主要是用来对数据进行编码、译码。
[0017] 运行过程中,该模块接收GPS模块的位置、高度、速度等导航数据信息后进行收集、解析,并将数据编码成D0-260B标准(1090MHz扩展电文广播式自动相关监视(ADS-B)和广播式交通信息服务(TIS-B)的最低性能标准)规定的ADS-B编码格式,并将其送往发射模块。
[0018] 译码是对接收的ADS-B信息进行前导头的监测。当发现有符合标准的四个前导头脉冲时,生成译码触发信号,开始本次译码操作,记录下每个脉冲的特征,当成功收完112位的下行传输格式的报文后,开始进行循环冗余校验,对112位数据进行循环冗余校验和比特恢复等操作,将译码错误的某些位的值纠正过来,并进行进一步的报告汇总工作。
[0019] (3)发射模块
[0020] 把来自信号处理模块的调制信号调制到1090MHz频率,经过放大后得到所需的功率值,通过全向天线发送出去。
·[0021] (4)接收模块
[0022]用于接收其他飞机发出的1090MHz的广播信号,并经过预选、放大、变频、检波、模数转换及基带解调处理等一系列操作后将其转换为基带信号,并将其送往信号处理模块进行处理。
[0023] (5)电池
[0024] 所述电池为锂电池,优选的为聚合物锂电池。在实际工作中可根据设备需求转换成各模块需要的多组工作电压。能提供本机大于4小时工作电源。
[0025] 在锂电池电量不足时可以更换电池或者通过外部电源接口对锂电池进行充电。
[0026] (6)全向天线
[0027] 采用可折叠的单极天线,用于接收、广播射频信号。
[0028] 便携式ADS-B监视设备主动广播飞机识别信息、经纬度、高度、速度、航向等数据组成的ADS-B信息。
[0029] 所述电池与所述GPS模块、接收模块、发射模块、信号处理模块通过电源线连接,
[0030] 所述GPS模块与所述信号处理模块通过数据信号传输线单向连接,
[0031]所述信号处理模块与接收模块、发射模块通过数据信号传输线双向连接,所述全向天线与所述接收模块、发送模块连接。
[0032] 另外,系统的处理板上还集成了气压传感器,能为GPS模块提供本机气压高度数值信息。系统内置蜂鸣器,当飞行器处于危险时进行告警。
[0033] 下面对便携式ADS-B监视设备的工作方法做一个详细的说明。[0034] 便携式ADS-B监视设备接收本机经纬度、速度、高度、爬升率、航向等导航信息,根据RTCA/D0 - 260B要求,按类型分成多个56位的数据,并插入下行传输格式的ME字段,组装成多个适合于1090ES数据链传输的不同类型的ADS-B消息,按不同的速率通过全向天线以广播的形式发射出去,与1090ES地面站之间进行通信。1090ES地面站获取ADS-B信息后,通过地面通信网络传输到监视终端,地面管制中心就能随时掌握这些飞行器的动向,能有效的提闻航空安全性。 [0035] 便携式ADS-B监视设备接收其他飞机广播的ADS-B消息,按照不同的ADS-B用户应用要求,将收到的各种类型的消息进行重组,组装为符合RTCA/D0 - 260B标准的状态矢量报告、模式状态报告、条件报告等ADS-B报告,并通过控制接口将这些报告送给用户做进一步的应用处理,以掌握飞行器周边的飞行态势。使飞行员能在显示器上非常直观的获取周围飞机当前的态势信息,从而可以提前作出准确的判断和动作。

Claims (5)

1.一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,包含GPS模块、接收模块、发射模块、全向天线、信号处理模块、电池,其中 所述电池与所述GPS模块、接收模块、发射模块、信号处理模块通过电源线连接, 所述GPS模块与所述信号处理模块通过数据信号传输线单向连接, 所述信号处理模块与所述接收模块、发射模块通过数据信号传输线双向连接, 所述全向天线与所述接收模块、发射模块连接。
2.如权利要求1所述的一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,还包含一个气压传感器,能提供本机气压高度信息。
3.如权利要求1所述的一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,还包含一个蜂鸣器,当飞行器处于危险时进行告警。
4.如权利要求1所述的一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,所述电池是锂电池。
5.如权利要求1所述的一种基于1090ES数据链的便携式ADS-B监视设备,其特征在于,所述全向天线是可折 叠的单极天线。
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