实用新型内容
有鉴于此,本实用新型实施例提供了系统及地面站、抱杆,以解决现有技术中若要扩大ADS-B地面站的监测覆盖范围,则会带来较大的系统改造成本的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种ADS-B系统,包括ADS-B地面站和至少一个ADS-B抱杆,
所述ADS-B地面站包括:
用于接收所述ADS-B抱杆发送的ADS-B消息的第一LoRa通信设备;
与所述第一LoRa通信设备连接,用于对接收到的ADS-B消息进行处理以得到监测结果的第一控制器;
所述ADS-B抱杆包括:
用于接收所述ADS-B抱杆附近空域飞机的ADS-B消息的第二ADS-B接收机;
与所述第二ADS-B接收机连接,用于将所述第二ADS-B接收机接收的ADS-B消息发送至第二LoRa通信设备的第二控制器;
与所述第二控制器连接,用于将ADS-B消息发送给所述ADS-B地面站的第二LoRa通信设备。
进一步地,所述ADS-B地面站还包括:
与所述第一控制器连接,用于接收所述ADS-B地面站附近空域飞机的ADS-B消息的第一ADS-B接收机。
进一步地,所述ADS-B地面站还包括:
与所述第一控制器连接,用于显示所述监测结果的监测平台。
进一步地,所述ADS-B抱杆还包括:
用于为所述ADS-B抱杆供电的太阳能供电模块或风能供电模块。
本实用新型实施例的第二方面提供了ADS-B地面站,包括:
用于接收ADS-B抱杆发送的ADS-B消息的第一LoRa通信设备;
与所述第一LoRa通信设备连接,用于对接收到的ADS-B消息进行处理以得到监测结果的第一控制器。
进一步地,还包括:
与所述第一控制器连接,用于接收所述ADS-B地面站附近空域飞机的ADS-B消息的第一ADS-B接收机。
进一步地,还包括:
与所述第一控制器连接,用于显示所述监测结果的监测平台。
本实用新型实施例的第三方面提供了ADS-B抱杆,包括:
用于接收所述ADS-B抱杆附近空域飞机的ADS-B消息的第二ADS-B接收机;
与所述第二ADS-B接收机连接,用于将所述第二ADS-B接收机接收的ADS-B消息发送至第二LoRa通信设备的第二控制器;
与所述控制器连接,用于将ADS-B消息发送给所述ADS-B地面站的第二LoRa通信设备。
进一步地,还包括:
用于为所述ADS-B抱杆供电的供电模块。
进一步地,还包括:
所述供电模块包括太阳能供电模块或风能供电模块。
本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
将LoRa这种长距离低功耗的通信技术与传统的ADS-B系统进行结合,通过在ADS-B地面站远端部署多个ADS-B抱杆,ADS-B地面站与各个ADS-B抱杆之间基于LoRa技术进行通信,使得ADS-B系统不仅能够接收到其地面站自身覆盖范围内的ADS-B消息,还能够接收远端的ADS-B抱杆所采集到的ADS-B消息,提升了整个ADS-B系统的监测范围。本实用新型实施例中,基于LoRa技术远距离、多节点的特性,通过ADS-B抱杆来极大地扩展ADS-B系统地面站的监测范围,基于LoRa技术低功耗的特性,解决了ADS-B抱杆的能源问题,基于LoRa技术低成本的特性,能够很好地控制系统改造成本,减少系统改造难度。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本实用新型实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本实用新型实施例提供的ADS-B系统的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图1,该ADS-B系统包括ADS-B地面站11和至少一个ADS-B抱杆12,ADS-B地面站11为整个ADS-B系统的地面站中心,而ADS-B抱杆12分散部署在远端,ADS-B地面站11与各个ADS-B抱杆12之间基于LoRa技术进行通信。上述LoRa技术属于低功耗广域网(Low PowerWide Area Network,LPWAN)通信技术的一种,是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,运行的频段包括433MHz、868MHz或915MHz。由于LoRa技术具体远距离、低功耗、多节点及低成本的特性,因此,在本实用新型实施例中,基于LoRa技术远距离、多节点的特性,通过ADS-B抱杆来极大地扩展ADS-B系统地面站的监测范围,基于LoRa技术低功耗、低成本的特性,能够很好地控制系统改造成本,减少系统改造难度。
图2示出了本实用新型实施例提供的ADS-B系统部署的示意图。其中,图2中的虚线框表示该ADS-B系统的监测范围,可以看出,相比于原先ADS-B地面站的监测范围,由于ADS-B抱杆的部署,使得该ADS-B系统的监测范围有所提升。
具体地,ADS-B地面站11包括:
用于接收ADS-B抱杆12发送的ADS-B消息的第一LoRa通信设备111;
与第一LoRa通信设备111连接,用于对接收到的ADS-B消息进行处理以得到监测结果的第一控制器112。
在本实用新型实施例中,第一LoRa通信设备111作为ADS-B地面站11中负责基于LoRa技术与ADS-B抱杆12进行通信的部分,其基于LoRa技术接收ADS-B抱杆12所监测到的AED-B消息,并将其传送给第一控制器112进行处理。第一控制器112对其接收到的ADS-B消息进行汇总,再对汇总的ADS-B消息进行去重、更新、解析等处理,最终得到关于整个ADS-B系统的监测结果。
进一步地,如图3所示,ADS-B地面站11还可以包括:
与第一控制器112连接,用于接收ADS-B地面站11附近空域飞机的ADS-B消息的第一ADS-B接收机113。
在图3对应的实施例中,ADS-B地面站自身也配置有ADS-B接收机,能够接收ADS-B地面站11附近空域飞机的ADS-B消息,并将其传送给第一控制器112进行处理。在本实用新型实施例中,第一控制器112要对来自第一ADS-B接收机113的ADS-B消息以及由第一LoRa通信设备111接收到的ADS-B消息进行汇总及后续处理,以在本实用新型实施例一的基础之上,进一步提高ADS-B系统的监测能力。
进一步地,如图3所示,ADS-B地面站11还可以包括:
与第一控制器112连接,用于显示监测结果的监测平台114。
在本实用新型实施例中,监测平台114可以包括显示屏或投影屏等显示装置,用于将第一控制器112处理ADS-B消息后得到的监测结果进行展示,以使地面监测人员方便地了解到整个ADS-B系统的监测结果。
基于图3对应的实施例,以下对ADS-B地面站11对接收到并汇总的ADS-B消息进行处理的工作流程进行说明:
1、对ADS-B地面站11接收到的ADS-B消息进行汇总并缓存。
2、基于ADS-B消息的接收时间,对缓存的ADS-B消息进行去重处理,以保留时间戳最新的ADS-B消息。
3、基于ADS-B消息的消息类型,将保留下的ADS-B消息分别在动态数据库和静态数据库中进行数据对比,分别在每个数据库中保留时间戳最新的ADS-B消息。对于数据库中此前无相关记录的ADS-B消息,在数据库中新增关于该ADS-B消息的相关数据。
4、每隔预设时间,在监控平台114上分别展示动态数据库和静态数据库中的数据内容。
需要说明的是,上述工作流程属于现有技术中针对接收到的ADS-B消息所进行处理的常用方法,在此不赘述其工作原理。
图4示出了ADS-B地面站11对接收到并汇总的ADS-B消息进行处理的示意图。
在图1对应的实施例中,具体地,ADS-B抱杆12包括:
用于接收ADS-B抱杆12附近空域飞机的ADS-B消息的第二ADS-B接收机121;
与第二ADS-B接收机121连接,用于将第二ADS-B接收机121接收的ADS-B消息发送至第二LoRa通信设备123的第二控制器122;
与第二控制器122连接,用于将ADS-B消息发送给ADS-B地面站11的第二LoRa通信设备123。
在本实施新型实施例中,每个ADS-B抱杆12负责采集其附近空域飞机的ADS-B消息,具体地,由其中的第二ADS-B接收机121接收对应的ADS-B抱杆12附近空域飞机的ADS-B消息,并将其传送给第二控制器122进行处理。第二控制器122用于对第二ADS-B接收机121所接收到的ADS-B消息进行排序、堆栈、更新或删除操作,并控制第二LoRa通信设备123将排序好的ADS-B消息基于LoRa技术发送给ADS-B地面站11,以使ADS-B地面站可以基于接收到的ADS-B消息处理得到监测结果。
进一步地,如图3所示,ADS-B抱杆12还可以包括:
用于为ADS-B抱杆12供电的供电模块124。供电模块124用于为ADS-B抱杆12提供能源,以使ADS-B抱杆12可以长时间工作。上文中提到,由于LoRa技术具有低功耗的特点,因此,ADS-B抱杆12的能耗不会过大。具体地,供电模块124可以为太阳能供电模块或者风能供电模块,以采用新能源实现对ADS-B抱杆12进行持续供电。
基于图1或图3对应的实施例,以下对ADS-B抱杆12对其接收到的ADS-B消息进行处理的工作流程进行说明:
1、基于消息类型,将收集到的ADS-B消息分别分发到动态消息队列和静态消息队列。
具体地,将ADS-B消息存入消息队列时,由消息队列的末端开始依序存放存入的ADS-B消息。
2、根据动态消息队列与静态消息队列的消息输出比例为N:1的方式,依序将消息队列中的ADS-B消息输出给第二LoRa收发设备123,以发送给ADS-B地面站11。
需要说明的是,上述工作流程属于现有技术中针对接收到的ADS-B消息所进行处理的常用方法,在此不赘述其工作原理。
图5示出了ADS-B抱杆12对其接收到的ADS-B消息进行处理的示意图。
在本实施新型实施例中,ADS-B地面站11中的第一控制器112还用于生成控制指令,并通过第一LoRa通信设备111发送给ADS-B抱杆12中的第二LoRa通信设备123,第二LoRa通信设备123将控制指令转发给第二控制器122,以执行相关操作,例如关闭ADS-B抱杆的监测功能,重新启动ADS-B抱杆的监测功能,等等。
图6示出了本实用新型实施例提供的ADS-B地面站的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图6,ADS-B地面站11包括:
用于接收ADS-B抱杆发送的ADS-B消息的第一LoRa通信设备111;
与第一LoRa通信设备111连接,用于对接收到的ADS-B消息进行处理以得到监测结果的第一控制器112。
在本实用新型实施例中,第一LoRa通信设备111作为ADS-B地面站11中负责基于LoRa技术与ADS-B抱杆进行通信的部分,其基于LoRa技术接收ADS-B抱杆所监测到的AED-B消息,并将其传送给第一控制器112进行处理。第一控制器112对其接收到的ADS-B消息进行汇总,再对汇总的ADS-B消息进行去重、更新、解析等处理,最终得到关于整个ADS-B系统的监测结果。
进一步地,如图7所示,ADS-B地面站11还可以包括:
与第一控制器112连接,用于接收ADS-B地面站11附近空域飞机的ADS-B消息的第一ADS-B接收机113。
在图7对应的实施例中,ADS-B地面站自身也配置有ADS-B接收机,能够接收ADS-B地面站11附近空域飞机的ADS-B消息,并将其传送给第一控制器112进行处理。在本实用新型实施例中,第一控制器112要对来自第一ADS-B接收机113的ADS-B消息以及由第一LoRa通信设备111接收到的ADS-B消息进行汇总及后续处理,以在本实用新型实施例一的基础之上,进一步提高ADS-B系统的监测能力。
进一步地,如图7所示,ADS-B地面站11还可以包括:
与第一控制器112连接,用于显示监测结果的监测平台114。
在本实用新型实施例中,监测平台114可以包括显示屏或投影屏等显示装置,用于将第一控制器112处理ADS-B消息后得到的监测结果进行展示,以使地面监测人员方便地了解到整个ADS-B系统的监测结果。
关于ADS-B地面站11的工作原理及工作流程已在上文关于ADS-B系统的实施例中进行了详细阐述,在此不再赘述。
图8示出了本实用新型实施例提供的ADS-B抱杆的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图8,ADS-B抱杆12包括:
用于接收ADS-B抱杆12附近空域飞机的ADS-B消息的第二ADS-B接收机121;
与第二ADS-B接收机121连接,用于将第二ADS-B接收机121接收的ADS-B消息发送至第二LoRa通信设备123的第二控制器122;
与第二控制器122连接,用于将ADS-B消息发送给ADS-B地面站的第二LoRa通信设备123。
在本实施新型实施例中,每个ADS-B抱杆12负责采集其附近空域飞机的ADS-B消息,具体地,由其中的第二ADS-B接收机121接收对应的ADS-B抱杆12附近空域飞机的ADS-B消息,并将其传送给第二控制器122进行处理。第二控制器122用于对第二ADS-B接收机121所接收到的ADS-B消息进行排序、堆栈、更新或删除操作,并控制第二LoRa通信设备123将排序好的ADS-B消息基于LoRa技术发送给ADS-B地面站,以使ADS-B地面站可以基于接收到的ADS-B消息处理得到监测结果。
进一步地,如图9所示,ADS-B抱杆12还可以包括:
用于为ADS-B抱杆12供电的供电模块124。供电模块124用于为ADS-B抱杆12提供能源,以使ADS-B抱杆12可以长时间工作。上文中提到,由于LoRa技术具有低功耗的特点,因此,ADS-B抱杆12的能耗不会过大。具体地,供电模块124可以为太阳能供电模块或者风能供电模块,以采用新能源实现对ADS-B抱杆12进行持续供电。
关于ADS-B抱杆12的工作原理及工作流程已在上文关于ADS-B系统的实施例中进行了详细阐述,在此不再赘述。
本实用新型实施例将LoRa这种长距离低功耗的通信技术与传统的ADS-B系统进行结合,通过在ADS-B地面站远端部署多个ADS-B抱杆,ADS-B地面站与各个ADS-B抱杆之间基于LoRa技术进行通信,使得ADS-B系统不仅能够接收到其地面站自身覆盖范围内的ADS-B消息,还能够接收远端的ADS-B抱杆所采集到的ADS-B消息,提升了整个ADS-B系统的监测范围。本实用新型实施例中,基于LoRa技术远距离、多节点的特性,通过ADS-B抱杆来极大地扩展ADS-B系统地面站的监测范围,基于LoRa技术低功耗的特性,解决了ADS-B抱杆的能源问题,基于LoRa技术低成本的特性,能够很好地控制系统改造成本,减少系统改造难度,且整个ADS-B系统的运行对机载ADS-B设备没有任何影响。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
在本实用新型所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。