CN208818836U - 定位装置和定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种定位装置和定位系统，定位装置包括数据融合模组，以及分别通信连接数据融合模组的GNSS模组、应答模组、ADS‑B模组、数据通信模组和导航传感模组。数据融合模组用于对GNSS模组、应答模组、ADS‑B模组和数据通信模组分别输出的目标信号，以及导航传感模组输出的传感信号进行数据融合，得到定位信号，并分别向GNSS模组、应答模组、ADS‑B模组和数据通信模组中的至少一个输出定位信号。GNSS模组、应答模组、ADS‑B模组和数据通信模组分别用于向监控中心发送定位信号。通过各模组的协同设计，可以自适应选择定位通信链路，保障定位信息的连续性，定位信息传输的稳定性和可靠性较高，有效提升定位效率，无需另行建设地面定位站点，大幅降低定位测量成本。

Description

定位装置和定位系统

技术领域

本申请涉及定位通信技术领域，特别是涉及一种定位装置和定位系统。

背景技术

随着现代航空技术的发展，航空器种类日趋多样化，且数量也在急剧增加。不断增长的航空需求与空域资源日渐不足的矛盾日益明显，其中的航空调度与航空安全问题更需特别关注。定位技术是解决前述问题的重要手段，通过定位技术可以实现高效调度，提高航空安全性。

随着定位技术的发展，多基站测量技术是一种新兴的定位技术，可以有效实现对目标飞行器的定位。多基站测量技术采用时差定位技术，利用多个基站的信号到达时间差进行位置的解算。然而，在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现传统的多基站测量技术中至少存在着定位效率不高的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种定位装置，以及一种定位系统。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种定位装置，包括数据融合模组，以及分别通信连接所述数据融合模组的GNSS模组、应答模组、ADS-B模组、数据通信模组和导航传感模组；

所述数据融合模组用于对所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组分别输出的目标信号，以及所述导航传感模组输出的传感信号进行数据融合，得到定位信号，并分别向所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组中的至少一个输出所述定位信号；

所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组分别用于向监控中心发送所述定位信号。

在其中一个实施例中，所述数据通信模组包括通信模块、通信信号处理单元和数据天线，所述通信模块分别通信连接所述数据天线和所述通信信号处理单元，所述通信信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述数据天线用于接收外部通信信号后并输出到所述通信模块，所述通信模块用于对所述目标信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述通信信号处理单元，所述通信信号处理单元用于向所述数据融合模组输出处理后的所述目标信号，并将所述数据融合模组返回的所述定位信号通过所述通信模块和所述数据天线发送到所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述GNSS模组包括通信连接的GNSS天线和GNSS模块，所述GNSS天线用于分别通信连接GNSS卫星和所述监控中心，所述GNSS模块通信连接所述数据融合模组；

所述GNSS天线用于接收到所述GNSS卫星的GNSS信号，并输出到所述GNSS模块，所述GNSS模块用于对所述GNSS信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述数据融合模组，以及将所述数据融合模组返回的定位信号通过所述GNSS天线发送到所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述ADS-B模组包括ADS-B模块、ADS-B信号处理单元和ADS-B天线，所述ADS-B模块分别通信连接所述ADS-B信号处理单元和所述ADS-B天线，所述ADS-B信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述ADS-B天线用于接收ADS-B信号并输出到所述ADS-B模块，所述ADS-B模块用于对所述ADS-B信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述ADS-B信号处理单元，所述ADS-B信号处理单元用于输出处理后的所述目标信号到所述数据融合模组，并通过所述ADS-B模块和所述ADS-B天线，将所述数据融合模组返回的定位信号发送到所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述应答模组包括应答机、应答信号处理单元和应答天线，所述应答机分别通信连接所述应答信号处理单元和所述应答天线，所述应答信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述应答天线用于接收应答信号并输出到所述应答机，所述应答机用于对所述应答信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述应答信号处理单元，所述应答信号处理单元用于输出处理后的所述目标信号到所述数据融合模组，并通过所述应答机和所述应答天线，将所述数据融合模组返回的定位信号发送到所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述导航传感模组包括通信连接的导航传感器模块和传感信号处理单元，所述传感信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述导航传感器模块用于向所述传感信号处理单元输出导航监测信号，所述传感信号处理单元用于对所述导航监测信号进行信号处理，输出相应的所述目标信号到所述数据融合模组。

在其中一个实施例中，还包括电源系统，所述电源系统分别电连接所述数据融合模组、所述GNSS模组、所述数据通信模组和所述导航传感模组。

在其中一个实施例中，还包括显示终端，所述显示终端连接所述数据融合模组，所述显示终端用于展示所述定位信号对应的定位信息。

在其中一个实施例中，还包括链路选择开关，所述链路选择开关通信连接所述数据融合模组，所述链路选择开关用于接通或关闭所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组中的至少一个模组。

另一方面，还提供一种定位系统，包括GNSS卫星、地面接收设备、监控中心和所述的定位装置，所述定位装置分别通信连接所述GNSS卫星和所述地面接收设备，所述地面接收设备通信连接所述监控中心；

所述定位装置得到定位信号后，向所述地面接收设备发送所述定位信号，所述地面接收设备对所述定位信号进行信号处理，得到定位信息并发送到所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述地面接收设备包括GNSS接收设备、雷达、通信基站和MPS地面站；所述GNSS接收设备、所述雷达、所述通信基站和所述MPS地面站分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述监控中心。

在其中一个实施例中，还包括数据处理中心，所述MPS地面站的数量为至少四个，各所述MPS地面站分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述数据处理中心，所述数据处理中心通信连接所述监控中心。

在其中一个实施例中，所述MPS地面站包括应答接收设备和ADS-B接收设备，所述应答接收设备和所述ADS-B接收设备分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述数据处理中心。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述定位装置和定位系统，通过多类型的定位模组协同，形成多链路定位，定位方式切换灵活且可以多链路并发定位信号，从而可以高效对接地面的监控中心。地面监控中心可以根据各链路下发的定位信号对定位装置所在的目标飞行器进行定位或定位验证，定位准确性和可靠性较高，大大提高了定位效率；此外，应用上述的定位装置，无需专门开设多个地面监测站点，有效降低定位测量成本。

附图说明

图1为一个实施例中定位装置的结构框图；

图2为一个实施例中定位装置的具体结构示意图；

图3为另一个实施例中定位装置的结构框图；

图4为再一个实施例中定位装置的具体结构示意图；

图5为又一个实施例中定位装置的具体结构示意图；

图6为一个实施例中定位系统的结构框图；

图7为一个实施例中定位系统的具体结构示意图；

图8为另一个实施例中定位系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，在一个实施例中，提供了一种定位装置100，包括数据融合模组12，以及分别通信连接数据融合模组12的GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18、数据通信模组20和导航传感模组22。数据融合模组12用于对GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20分别输出的目标信号，以及导航传感模组22输出的传感信号进行数据融合，得到定位信号，并分别向GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20中的至少一个输出定位信号。GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20分别用于向监控中心发送定位信号。

可以理解，目标信号为各模组分别从外部设备(如卫星、周边飞行器或地面站点等)接收到的有用信号，例如是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)卫星定位信号、应答机接收和识别到的雷达询问信号、地面或航空器发出的ADS-B(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast，广播式自动相关监视)信号、地面服务器发送的数据通信信号及飞行服务信号等，可以用于对定位装置100所在航空器进行飞行状态监视，直接定位或辅助定位等。传感信号为导航传感模组22对航空器进行飞行状态检测时，输出的检测信号，可以用于提供飞行器的高度、压力、温度和倾角等导航参数信息。定位信号为基于目标信号(如部分目标信号或结合全部的目标信号)得到的定位装置100所在航空器的位置信号，用于提供飞行器的定位信息。监控中心为对定位装置100所在的飞行器进行监视、调度控制和指挥等的管理中心。

具体的，GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18、数据通信模组20和导航传感模组22早工作过程中，分别可以将自身获得的目标信号输出到数据融合模组12。数据融合模组12可以根据输入的各目标信号进行数据融合，例如通过本领域应用广泛的数据融合算法进行数据融合，提取其中可以用于导航定位的信息，从而可以对得到的信息进行过滤、解包和/或组包等常规处理，并以定位信号的形式进行信息输出。数据融合模组12可以将得到的定位信号输出到GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20中的一个或者两个及以上的模组。例如，当定位装置100所在的地区GNSS信号、雷达信号、ADS-B信号和数据信号(例如2G、3G、4G或5G通信信号)中，其中一种或者两种及以上的信号覆盖良好，能够满足定位信号的有效传输，则信号覆盖良好的相应模组可以将数据融合模组12返回的定位信号发送到监控中心。监控中心从而可以根据至少一个通信链路(如数据融合模组12-GNSS模组14-监控中心)上发送的定位信号实时对定位装置100所在的飞行器进行定位监视。

上述的定位装置100，通过各模组的协同设计，可以根据信号覆盖强度的高低来自适应选择定位通信链路，突破地理位置的限制，将定位信号从信号覆盖良好的一条或者多条通信链路上发送到监控中心，保障定位信息的连续性，定位信息传输的稳定性和可靠性较高，有效提升定位效率，无需另行建设地面定位站点，大幅降低定位测量成本。

请参阅图2，在其中一个实施例中，数据通信模组20包括通信模块202、通信信号处理单元204和数据天线206。通信模块202分别通信连接数据天线206和通信信号处理单元204。通信信号处理单元204通信连接数据融合模组12。数据天线206用于接收外部通信信号后并输出到通信模块202。通信模块202用于对目标信号进行解调，得到目标信号并输出到通信信号处理单元204。通信信号处理单元204用于向数据融合模组12输出处理后的目标信号，并将数据融合模组12返回的定位信号通过通信模块202和数据天线206发送到监控中心。

通信模块202可以是但不限于2G、3G、4G或5G通信模块202，只要能够通过移动数据通信网络完成所需的信号调制解调和收发处理即可。数据天线206为与通信模块202适配的移动通信天线，具体类型可以根据通信模块202处理信号收发的需要进行确定。通信信号处理单元204可以是通信信号过滤和转换等处理的常规信号处理单元电路，具体类型可以根据通信模块202的输出信号和数据融合模组12的信号输入需要来确定。外部通信信号例如是通信卫星或地面通信服务器等发送的通信信号，可以包含与定位装置100所在的飞行器相关的联络信息和飞行服务信息等。

具体的，在定位装置100所在的位置区域中，数据通信网络(例如4G通信网络)的数据信号(如4G信号)覆盖良好时，外部通信信号将可以被数据天线206接收到。通信模块202进而可以从数据天线206接收到的外部通信信号中解调出目标信号，例如定位装置100所在飞行器的飞行服务信号。通信模块202得到的目标信号经过通信信号处理单元204处理后，得到适于数据融合模组12进行数据融合的目标信号，并输入到数据融合模组12中，供数据融合模组12使用。在数据融合模组12返回定位信号时，定位信号可以通过通信信号处理单元204转换处理后输出到通信模块202。通信模块202进而对定位信号进行信号调制后输出到数据天线206进行信号发射，以将定位信号发送给监控中心。

通过应用上述的通信模组，可以充分应用数据通信网络的通信链路，实现定位信息的下发。在其他定位链路的通信质量较低或者通信中断，而数据通信信号覆盖良好时，提供可靠的定位信号传输链路，确保定位监视的有效性和可靠性。在其他定位链路的通信质量良好时，可以提供另一路的定位信号，从而可以与其他链路下发的定位信号进行相互验证，提高定位的精确度。

在其中一个实施例中，GNSS模组14包括通信连接的GNSS天线142和GNSS模块144。GNSS天线142用于分别通信连接GNSS卫星和监控中心。GNSS模块144通信连接数据融合模组12。GNSS天线142接收到GNSS卫星的GNSS信号后，输出到GNSS模块144。GNSS模块144对GNSS信号进行解调，得到目标信号并输出到数据融合模组12，并将数据融合模组12返回的定位信号通过GNSS天线142发送到监控中心。

可以理解，GNSS卫星例如是GPS导航卫星、北斗导航卫星、GLONASS导航卫星或者GALILEO导航卫星。相应的，GNSS天线142和GNSS模块144的具体类型，可以根据GNSS卫星的具体种类确定。GNSS天线142和GNSS模块144可以是兼容一种导航卫星信号或者两种及以上的导航卫星信号的接收天线和导航信号模块。

具体的，GNSS卫星发出的导航卫星信号，也即上述的GNSS信号，可以被GNSS天线142接收到。GNSS模块144可以对GNSS天线142获得的GNSS信号进行处理，例如信号解调，得到目标信号，例如可用于定位飞行器当前位置的GNSS卫星定位信号。该目标信号送入数据融合模组12中使用，以便得到所需的定位信号。数据融合模组12也可以将得到的定位信号发送到GNSS模块144。GNSS模块144对定位信号通过GNSS天线142发送到监控中心。监控中心从而可以通过GNSS模组14提供的通信链路对定位装置100所在飞行器进行定位监视。

通过上述的GNSS模组14，在其他定位链路的通信质量较低或者通信中断，而飞行器所在区域中GNSS信号覆盖良好时，提供可靠的定位信号传输链路，确保定位监视的有效性和可靠性。在其他定位链路的通信质量良好时，可以提供另一路的定位信号，从而可以与其他链路下发的定位信号进行相互验证，提高定位的精确度。

在其中一个实施例中，ADS-B模组18包括ADS-B模块182、ADS-B信号处理单元184和ADS-B天线186。ADS-B模块182分别通信连接ADS-B信号处理单元184和ADS-B天线186。ADS-B信号处理单元184通信连接数据融合模组12。ADS-B天线186用于接收ADS-B信号并输出到ADS-B模块182。ADS-B模块182用于对ADS-B信号进行解调，得到目标信号并输出到ADS-B信号处理单元184。ADS-B信号处理单元184用于输出处理后的目标信号到数据融合模组12，并通过ADS-B模块182和ADS-B天线186，将数据融合模组12返回的定位信号发送到监控中心。

可以理解，ADS-B模块182、ADS-B信号处理单元184和ADS-B天线186均可以是本领域应用广泛的ADS-B技术中，用于通过ADS-B数据链路进行信号收发和处理的相应结构单元。

具体的，ADS-B天线186在接收到ADS-B地面站或者周边其他飞行器发送的ADS-B信号时，可以将获得的ADS-B信号输出给ADS-B模块182进行信号解调等处理，得到目标信号，例如用于对定位装置100所在飞行器进行定位的目标ADS-B信号。ADS-B模块182进而将目标信号输出到ADS-B信号处理单元184进行信号转换等处理，处理后的目标信号将输入数据融合模组12进行处理，以便得到所需的定位信号。数据融合模组12可以将得到的定位信号通过ADS-B信号处理单元184发送给ADS-B模块182。ADS-B模块182对定位信号处理后送ADS-B天线186进行信号发射，以将定位信号发送给监控中心。监控中心从而可以通过ADS-B模组18提供的数据链路对定位装置100所在飞行器进行定位监视。

通过上述的ADS-B模组18，在其他定位链路的通信质量较低或者通信中断，而飞行器所在区域中ADS-B信号覆盖良好时，提供可靠的定位信号传输链路，确保定位监视的有效性和可靠性。在其他定位链路的通信质量良好时，可以提供另一路的定位信号，从而可以与其他链路下发的定位信号进行相互验证，提高定位的精确度。

在其中一个实施例中，应答模组16包括应答机162，以及分别通信连接应答机162的应答信号处理单元164和应答天线166。应答信号处理单元164通信连接数据融合模组12。应答天线166用于接收应答信号并输出到应答机162。应答机162用于对应答信号进行解调，得到目标信号并输出到应答信号处理单元164进行信号处理。应答信号处理单元164用于将处理后的目标信号输出到数据融合模组12，并通过应答机162和应答天线166，将数据融合模组12返回的定位信号发送到监控中心。

可以理解，上述的应答机162、应答信号处理单元164和应答天线166均可以是广泛应用于各类飞行器上的应答设备的相应组成结构，用于实现与雷达地面站的交互通信。

具体的，当定位装置100所在飞行器的飞行区域处在雷达覆盖范围内时，可以通过应答天线166接收雷达信号，例如雷达地面站发送的询问编码信号。应答机162将可以接收到应答信号，并处理后得到目标信号，例如关于定位装置100所在飞行器的雷达询问信号。应答信号处理单元164进而对应答机162输出的目标信号进行信号转换等处理后，将处理后的目标信号输入数据融合模组12进行融合处理，以便得到所需的定位信号。数据融合模组12可以将得到的定位信号通过应答信号处理单元164发送给应答机162。应答机162对定位信号处理后送应答天线166进行信号发射，以将定位信号发送给监控中心。监控中心从而可以通过应答模组16应用的雷达链路对定位装置100所在飞行器进行定位监视，例如定位装置100所在飞行器通过应答模组16收到来自雷达地面站发射的询问编码信号后，通过应答模组16转发一组询问编码信号，地面导航设备收到来自定位装置100所在飞行器的应答信号(如前述的定位信号)后，进行解码处理后得到定位装置100所在飞行器的方位等定位信息。

通过上述的应答模组16，在其他定位链路的通信质量较低或者通信中断，而飞行器所在区域中雷达信号覆盖良好时，提供可靠的定位信号传输链路，确保定位监视的有效性和可靠性。在其他定位链路的通信质量良好时，可以提供另一路的定位信号，从而可以与其他链路下发的定位信号进行相互验证，提高定位的精确度。

在其中一个实施例中，导航传感模组22包括通信连接的导航传感器模块222和传感信号处理单元224。传感信号处理单元224通信连接数据融合模组12。导航传感器模块222用于向传感信号处理单元224输出导航监测信号。传感信号处理单元224用于对导航监测信号进行信号处理，输出相应的目标信号到数据融合模组12。

可以理解，上述的导航传感器模块222可以是各类飞行器常用的航空传感器模块，设置有多种传感器件，例如高度传感器、压力传感器、温度传感器和倾角传感器等。具体的，导航传感器模块222用于对设定的导航参数进行检测，将检测得到的导航参数以导航监测信号(如电信号)的形式，输出给传感信号处理单元224进行信号转换等处理，以得到相应的目标信号。传感信号处理单元224进而将目标信号输出到数据融合模组12进行数据融合，以便得到所需的定位信号。

通过结合导航传感模组22输出的目标信号，可以有效确保定位信号的实时性和可靠性，提高定位信息的精确度。

请参阅图3，在其中一个实施例中，定位装置100还包括电源系统24。电源系统24分别电连接数据融合模组12、GNSS模组14、应答模组16、数据通信模组20和导航传感模组22。

可以理解，在上述的实施例中，定位装置100中的工作过程中需进行供电的各模组，均可以通过外部电源进行供电，例如从定位装置100所在飞行器的供电系统上进行供电。在本实施例中，定位装置100还可以设置有电源系统24，用于对工作过程中需进行供电的各模组进行独立供电，而无需外部电源直接进行供电。电源系统24可以是太阳能供电的电源系统24、从定位装置100所在飞行器的供电系统上适配出来的供电子系统或者其他适于航空使用的独立电源。如图3所示，例如电源系统24可以用于向数据融合模组12，GNSS模组14的GNSS模块144，数据通信模组20的通信信号处理单元204和通信模块202，导航传感模组22的传感信号处理单元224和导航传感器模块222，应答模组16的应当信号处理单元等进行供电，以便各模块和单元能够正常工作。通过上述电源系统24的设置，可以提高定位装置100的部署灵活度，提升工作效率。

请参阅图4，在其中一个实施例中，定位装置100还包括显示终端26。显示终端26连接数据融合模组12。显示终端26用于展示定位信号对应的定位信息。可以理解，显示终端26可以是但不限于液晶显示器或LED显示器。具体的，数据融合模组12也可以将定位信号发送给显示终端26。显示终端26从而可以根据实时展示定位信号对应的定位信息。显示终端26还可以从数据融合模组12上获取其他信息进行展示，例如导航监测信号和飞行服务信息等，从而也可以实时显示定位装置100所在飞行器的飞行姿态和飞行服务信息等信息。通过显示终端26的设置，飞行员可以直观掌握当前的定位位置、飞行姿态和飞行服务等重要信息，提高飞行控制的决策效率，提高飞行安全性。

请参阅图5，在其中一个实施例中，定位装置100还包括链路选择开关28，链路选择开关28通信连接数据融合模组12。链路选择开关28用于接通或关闭GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20中的至少一个模组。可以理解，链路选择开关28可以是但不限于多路控制的波动开关、按钮开关或者触控开关模块。

具体的，飞行员可以通过链路选择开关28，控制数据融合模组12选通GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20中的一个模组，或者两个以及以上的模组进入工作状态。可以通过链路选择开关28直接接通或者关闭GNSS模组14、应答模组16、ADS-B模组18和数据通信模组20中的任一个。例如，飞行员可以根据当前区域的信号(如4G信号或雷达信号等)覆盖强度大小，来选择接通或者关闭各模组中的相应的模组(例如数据通信模组20或应答模组16等)。

通过设置链路选址开关，飞行员可以实时根据所在区域的信号状况，手动控制各模组的工作状态，提高定位信息传输的效率。

请参阅图6，一种定位系统200，包括GNSS卫星11、地面接收设备13、监控中心15和上述的定位装置100。定位装置100分别通信连接GNSS卫星11和地面接收设备13。地面接收设备13通信连接监控中心15。定位装置100得到定位信号后，向地面接收设备13发送定位信号。地面接收设备13对定位信号进行信号处理，得到定位信息并发送到监控中心15。

可以理解，地面接收设备13用于接收上述各实施例中的定位装置100下发的定位信号，并转发到监控中心15。具体的，定位装置100发出定位信号后，相应地区内的地面接收设备13将会接收该定位信号并发送到监控中心15。监控中心15从而可以根据获得的定位信号得到定位装置100所在飞行器的定位信息，实现对前述的飞行器的定位监视。通过上述的定位装置100的向地面接收设备13下发定位信号，通信链路可以灵活自适应，保障定位信息的连续性同时，大幅提升定位信息传输的稳定性和可靠性，大大提高定位的精确度和航空安全性，定位效率较高。

请参阅图7，在其中一个实施例中，地面接收设备13包括GNSS接收设备131、雷达132、通信基站133和MPS地面站134。GNSS接收设备131、雷达132、通信基站133和MPS地面站134分别通信连接定位装置100，且分别通信连接监控中心15。

可以理解，GNSS接收设备131可以用于接收定位装置100通过GNSS天线142发射的定位信号。雷达132可以用于接收定位装置100通过应答天线166发射的定位信号。通信基站133可以用于接收定位装置100通过数据天线206发射的定位信号，可以是但不限于4G基站。MPS(Multilink Position System，多链路定位装置)地面站可以用于接收定位装置100通过ADS-B天线186发射的定位信号，可以利用ADS-B技术高效实现对飞行器的定位；也可以用于接收应答天线166发射的定位信号。

具体的，定位装置100可以通过在地面上各位置设置的接收设备，如上述的GNSS接收设备131、雷达132、通信基站133和MPS地面站134，将定位信号下发至地面。前述的接收设备均可以将接收到的定位信号发送到监控中心15，例如通过地面通信网与监控中心15进行通信时，转发接收到的定位信号到监控中心15。监控中心15从而可以根据获得的定位信号对应的定位信息，对定位装置100所在飞行器进行定位监视。可选的，上述的各接收设备均可以接收监测区域内的一个、两个或者以上数量的定位装置100的定位信号。

通过应用上述的各接收设备，可以实现定位信号的多链路接收，提高定位的可靠性和精确度。此外，上述的各接收设备均可以是现有航空通信系统的接收设备，无需重新单独建设，从而在提高定位效率的同时，还可以有效降低定位成本。

请参阅图8，在其中一个实施例中，定位系统200还包括数据处理中心17。MPS地面站134的数量为至少四个。各MPS地面站134分别通信连接定位装置100，且分别通信连接数据处理中心17。数据处理中心17通信连接监控中心15。

可以理解，数据处理中心17可以是服务器或者服务器集群，用于对各MPS地面站134发送过来的各定位信号进行数据处理，从而根据多个定位信号共同完成对定位装置100所在飞行器的定位。

具体的，定位系统200可以通过在范围地区内，设置多个MPS地面站134，来接收定位装置100发送的定位信号，从而可以应用MDS(Multilateration Detection System，多点定位相关监视)技术来实现对定位装置100所在飞行器的有效定位。例如，当定位装置100所在飞行器的飞行区域内GNSS信号、ADS-B信号、数据信号受到遮挡或强干扰时，可以通过至少由四个MPS地面站134组成的通信链路实现定位。例如工作时，各个MPS地面站134接收各定位信号并确定信号的到达时间，然后将各信号的时间参数传送到数据处理中心17，由数据处理中心17进行TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)汇算，最后通过TDOA汇算值计算得到定位装置100所在飞行器的位置坐标，即完成定位并将位置坐标等定位信息发送到监控中心15。可选的，当定位装置100所在飞行器的飞行空域内GNSS信号、ADS-B信号、4G网络均覆盖良好时，其他接收设备输出的定位信息可以与数据处理中心17输出的定位信息一同发送到监控中心15，从而监控中心15可以根据收到的多路定位信息，对航空器的定位位置进行相互验证，以保障监控中心15对飞行器定位的准确性与可靠性。

通过上述的数据处理中心17和MPS地面站134，可以有效应用MDS技术，高效实现对定位装置100所在飞行器的定位，进一步提高定位的可靠性和效率。

在其中一个实施例中，MPS地面站134包括应答接收设备和ADS-B接收设备。应答接收设备和ADS-B接收设备分别通信连接定位装置100，且分别通信连接数据处理中心17。

可以理解，上述的MPS地面站134中，应答接收设备为应答信号的接收设备，可以是应答机162的地面接收终端。ADS-B接收设备为ADS-B模组18输出信号的地面接收终端，可以是现有ADS-B通信系统中的信号接收设备，用于接收ADS-B天线186发射的定位信号。也即是说，MPS地面站134中主要包含上述两种类型的接收设备，用于接收应答天线166或者ADS-B天线186发射的定位信号，确保数据处理中心17所需的信号输入的有效性和可靠性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种定位装置，其特征在于，包括数据融合模组，以及分别通信连接所述数据融合模组的GNSS模组、应答模组、ADS-B模组、数据通信模组和导航传感模组；

所述数据融合模组用于对所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组分别输出的目标信号，以及所述导航传感模组输出的传感信号进行数据融合，得到定位信号，并分别向所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组中的至少一个输出所述定位信号；

所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组分别用于向监控中心发送所述定位信号。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述数据通信模组包括通信模块、通信信号处理单元和数据天线，所述通信模块分别通信连接所述数据天线和所述通信信号处理单元，所述通信信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述数据天线用于接收外部通信信号后并输出到所述通信模块，所述通信模块用于对所述目标信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述通信信号处理单元，所述通信信号处理单元用于向所述数据融合模组输出处理后的所述目标信号，并将所述数据融合模组返回的所述定位信号通过所述通信模块和所述数据天线发送到所述监控中心。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述GNSS模组包括通信连接的GNSS天线和GNSS模块，所述GNSS天线用于分别通信连接GNSS卫星和所述监控中心，所述GNSS模块通信连接所述数据融合模组；

所述GNSS天线用于接收到所述GNSS卫星的GNSS信号，并输出到所述GNSS模块，所述GNSS模块用于对所述GNSS信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述数据融合模组，以及将所述数据融合模组返回的定位信号通过所述GNSS天线发送到所述监控中心。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述ADS-B模组包括ADS-B模块、ADS-B信号处理单元和ADS-B天线，所述ADS-B模块分别通信连接所述ADS-B信号处理单元和所述ADS-B天线，所述ADS-B信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述ADS-B天线用于接收ADS-B信号并输出到所述ADS-B模块，所述ADS-B模块用于对所述ADS-B信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述ADS-B信号处理单元，所述ADS-B信号处理单元用于输出处理后的所述目标信号到所述数据融合模组，并通过所述ADS-B模块和所述ADS-B天线，将所述数据融合模组返回的定位信号发送到所述监控中心。

5.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述应答模组包括应答机、应答信号处理单元和应答天线，所述应答机分别通信连接所述应答信号处理单元和所述应答天线，所述应答信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述应答天线用于接收应答信号并输出到所述应答机，所述应答机用于对所述应答信号进行解调，得到所述目标信号并输出到所述应答信号处理单元，所述应答信号处理单元用于输出处理后的所述目标信号到所述数据融合模组，并通过所述应答机和所述应答天线，将所述数据融合模组返回的定位信号发送到所述监控中心。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述导航传感模组包括通信连接的导航传感器模块和传感信号处理单元，所述传感信号处理单元通信连接所述数据融合模组；

所述导航传感器模块用于向所述传感信号处理单元输出导航监测信号，所述传感信号处理单元用于对所述导航监测信号进行信号处理，输出相应的所述目标信号到所述数据融合模组。

7.根据权利要求1至6任一项所述的定位装置，其特征在于，还包括电源系统，所述电源系统分别电连接所述数据融合模组、所述GNSS模组、所述应答模组、所述数据通信模组和所述导航传感模组。

8.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括显示终端，所述显示终端连接所述数据融合模组，所述显示终端用于展示所述定位信号对应的定位信息。

9.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括链路选择开关，所述链路选择开关通信连接所述数据融合模组，所述链路选择开关用于接通或关闭所述GNSS模组、所述应答模组、所述ADS-B模组和所述数据通信模组中的至少一个模组。

10.一种定位系统，其特征在于，包括GNSS卫星、地面接收设备、监控中心和权利要求1至9任一项所述的定位装置，所述定位装置分别通信连接所述GNSS卫星和所述地面接收设备，所述地面接收设备通信连接所述监控中心；

所述定位装置得到定位信号后，向所述地面接收设备发送所述定位信号，所述地面接收设备对所述定位信号进行信号处理，得到定位信息并发送到所述监控中心。

11.根据权利要求10所述的定位系统，其特征在于，所述地面接收设备包括GNSS接收设备、雷达、通信基站和MPS地面站；所述GNSS接收设备、所述雷达、所述通信基站和所述MPS地面站分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述监控中心。

12.根据权利要求10所述的定位系统，其特征在于，还包括数据处理中心，所述MPS地面站的数量为至少四个，各所述MPS地面站分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述数据处理中心，所述数据处理中心通信连接所述监控中心。

13.根据权利要求10所述的定位系统，其特征在于，所述MPS地面站包括应答接收设备和ADS-B接收设备，所述应答接收设备和所述ADS-B接收设备分别通信连接所述定位装置，且分别通信连接所述数据处理中心。