管制模拟机、雷达数据计算机通信，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据。
[0020]机载通信导航终端用于飞机的通信与导航，地面通信导航监视服务器用于对飞机信息的处理与反馈，同时，具有飞机防撞预警和数据记录、分析的能力。
[0021]机载通信导航终端包括主控MCU、BDS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器、电源，所述主控MCU分别与K3S/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器连接，所述电源为主控MCU3DS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载液晶显示器提供电源。
[0022]BDS北斗卫星导航系统简称北斗系统，英文名称为BeiDou Navigat1n SatelliteSystem，缩写为BDS，是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容系统，可在全球范围内全天候、全天时，为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
[0023]一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统的方法，步骤如下: 机载通信导航终端具体运行步骤为:
第一步、机载通信导航终端上电后，首先进行机载通信导航终端内部组成部分主控MCU、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、BDS/GPS双模接收机、机载显示器的初始化；
第二歩、BDS/GPS双模接收机实时解算飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息、速度和航向信息，通过串口将数据发送给主控MCU;
第三步、主控MCU处理K3S/GPS双模接收机的信息并显示在机载显示器上；
第四步、同时主控MCU控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块，将上述信息通过4G/3G蜂窝通信网络发送到地面通信导航监视服务器上，并控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块通过4G/3G蜂窝通信网络向地面通信导航监视服务器请求获得当前飞机一定范围内的所有其他飞机的空间位置信息、航向、速度信息，将其显示在机载显示器上；
第五步、主控MCU实时判断有无危险接近的飞机，如果没有危险接近的飞机则重复上述第二歩至第四步，如果有危险接近的飞机，主控MCU控制机载显示器给出声、光报警，并控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块通过4G/3G蜂窝移动通信网络接收地面通信导航监视服务器发送的防撞预警信息，主控MCU控制机载显示器显示避让方案；
地面通信导航监视服务器具体运行步骤为:
第一步、地面通信导航监视服务器接收来自4G/3G蜂窝移动通信网络上的所有通用飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息、航向、速度信息；
第二歩、地面通信导航监视服务器为每一架飞机建立空间位置信息、航向、速度信息的数据库，进行原始数据存储；
第三步、地面通信导航监视服务器对每架飞机进行飞行状态分析，并通过安装在地面通信导航监视服务器上的电子地图进行每架飞机飞行状态的实时显示；
第四步、地面通信导航监视服务器实时跟踪每架飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息，当未发现有2架或者多架飞机有危险接近的情况时，跳转到第六步，当发现有2架或者多架飞机有危险接近的情况时，跳转到第五步；
第五步、地面通信导航监视服务器通过4G/3G蜂窝移动通信网络给有危险接近的2架或者多架飞机同时发送告警信息，并经过运算给出危险接近飞机以后的航向、速度、空间位置信息的避让方案；
第六步、地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式，与管制模拟机、雷达数据计算机，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据，并进行数据存储。
【主权项】
1.一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统，包括地面通信导航监视服务器、管制模拟机、雷达数据计算机，其特征在于:还包括机载通信导航终端，数个所述机载通信导航终端通过北斗卫星接收机获得飞机的实时空间位置、速度及航向信息，将其显示在机载显示器上，并通过4G/3G蜂窝移动基站将空间位置信息上传至地面通信导航监视服务器； 地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式与管制模拟机、雷达数据计算机通信，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据； 机载通信导航终端用于飞机的通信与导航，地面通信导航监视服务器用于对飞机信息的处理与反馈，同时，具有飞机防撞预警和数据记录、分析的能力； 所述机载通信导航终端包括主控M⑶、BDS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器、电源，所述主控MCU分别与K3S/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载显示器连接，所述电源为主控MCU3DS/GPS双模接收机、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、机载液晶显示器提供电源。2.—种采用权利要求1所述的基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统的方法，步骤如下: 机载通信导航终端具体运行步骤为: 第一步、机载通信导航终端上电后，首先进行机载通信导航终端内部组成部分主控MCU、4G/3G蜂窝移动通信收发模块、BDS/GPS双模接收机、机载显示器的初始化； 第二歩、BDS/GPS双模接收机实时解算飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息、速度和航向信息，通过串口将数据发送给主控MCU; 第三步、主控MCU处理K3S/GPS双模接收机的信息并显示在机载显示器上； 第四步、同时主控MCU控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块，将上述信息通过4G/3G蜂窝通信网络发送到地面通信导航监视服务器上，并控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块通过4G/3G蜂窝通信网络向地面通信导航监视服务器请求获得当前飞机一定范围内的所有其他飞机的空间位置信息、航向、速度信息，将其显示在机载显示器上； 第五步、主控MCU实时判断有无危险接近的飞机，如果没有危险接近的飞机则重复上述第二歩至第四步，如果有危险接近的飞机，主控MCU控制机载显示器给出声、光报警，并控制4G/3G蜂窝移动通信收发模块通过4G/3G蜂窝移动通信网络接收地面通信导航监视服务器发送的防撞预警信息，主控MCU控制机载显示器显示避让方案； 地面通信导航监视服务器具体运行步骤为: 第一步、地面通信导航监视服务器接收来自4G/3G蜂窝移动通信网络上的所有通用飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息、航向、速度信息； 第二歩、地面通信导航监视服务器为每一架飞机建立空间位置信息、航向、速度信息的数据库，进行原始数据存储； 第三步、地面通信导航监视服务器对每架飞机进行飞行状态分析，并通过安装在地面通信导航监视服务器上的电子地图进行每架飞机飞行状态的实时显示； 第四步、地面通信导航监视服务器实时跟踪每架飞机的空间位置信息即经度、玮度、高度三维信息，当未发现有2架或者多架飞机有危险接近的情况时，跳转到第六步，当发现有2架或者多架飞机有危险接近的情况时，跳转到第五步； 第五步、地面通信导航监视服务器通过4G/3G蜂窝移动通信网络给有危险接近的2架或者多架飞机同时发送告警信息，并经过运算给出危险接近飞机以后的航向、速度、空间位置信息的避让方案； 第六步、地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式，与管制模拟机、雷达数据计算机，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据，并进行数据存储。
【专利摘要】本发明涉及一种基于4G/3G/BDS的通航飞机通信导航监视系统及方法，还包括机载通信导航终端，地面通信导航监视服务器通过以太网/USB/串口方式与管制模拟机、雷达数据计算机通信，获得管制模拟机、雷达数据计算机提供的通信导航监视数据和飞行管制数据；机载通信导航终端用于飞机的通信与导航，地面通信导航监视服务器用于对飞机信息的处理与反馈，同时，具有飞机防撞预警和数据记录、分析的能力。突破了以往点对点通信的方式，利用覆盖面积广的4G/3G蜂窝网络的基站作为信号中转，依托互联网实现超远距离，多飞机的轨迹跟踪显示，而利用地面服务器可以实现通过浏览器显示联网所有飞机的轨迹。
【IPC分类】G08C17/02, G01S19/33, G01S19/42
【公开号】CN105676249
【申请号】CN201610245768
【发明人】杜海龙, 徐飞, 曹显祥, 汤融
【申请人】中国民航大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月20日