基于北斗的飞机安全起降实时监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机安全实时监控系统领域，尤其涉及基于北斗的飞机安全起降实时监控系统。
【背景技术】
[0002]目前，对于航班延误或者飞机迫降的原因多种多样，有因为天气原因造成的，有地面管制不利造成的，还有旅客自身影响造成的等等。然而天气原因是造成世界各国航班延误或者飞机迫降的主要原因，造成航班延误或者飞机迫降的具体情况为:出发地机场天气状况不宜起飞或者目的地机场天气状况不宜降落。
[0003]乘客乘坐飞机外出旅行或者回家经常会碰到因为天气原因导致飞机航班延误或被迫降落等。在特殊天气中飞机在下降或起飞的过程中，飞行员的视野会受到一定程度的限制，对飞机的控制也会受到一定的影响，如果能及时了解飞机的自身状况及外界周围环境的状况，就会提高飞机起飞和降落的安全性。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例旨在克服以上技术问题，提出一种能够全面实时检测飞机在起降过程中的状况信息并且通过北斗卫星实时导航的基于北斗的飞机安全起降实时监控系统。
[0005]为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，包括:
[0006]图像采集装置，其设置于飞机主体上，用于采集飞机周围的图像信息；
[0007]机载设备，用于感测飞机的状态参数值；
[0008]多传感器障碍物检测系统，用于检测飞机附近的障碍物信息；
[0009]地面控制中心，包括地面接收设备及信息控制中心，所述地面接收设备用于接收所述图像采集装置、所述机载设备与所述多传感器障碍物检测系统的信息，所述信息控制中心用于根据所述地面接收设备的信息作出控制指令；
[0010]北斗通信单元，其与所述地面控制中心连接，用于将所述地面控制中心的信息以北斗短报文的形式与北斗卫星实时通信；
[0011]北斗卫星导航系统，用于对飞机飞行路线进行实时导航。
[0012]根据本发明的第二方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述北斗卫星导航系统包括导航定位处理器与导航显示装置。
[0013]根据本发明的第三方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述机载设备包括监测设备及收发天线，所述监测设备用于检测飞机在飞行状态下的实时基本状态信息；所述收发天线用于接收北斗卫星发送的北斗定位信息，还用于将飞机的所述实时基本状态信息以北斗短报文的形式发送给北斗卫星。
[0014]根据本发明的第四方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述监测设备包括角速度传感器、角加速度传感器或陀螺仪。
[0015]根据本发明的第五方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述实时基本状态信息包括三向加速度、三向角速度和飞行姿态。
[0016]根据本发明的第六方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述北斗定位信息包括当前时间、经度、玮度、高度、飞行速度和飞行航向之一或它们的组入口 ο
[0017]根据本发明的第七方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，多传感器障碍物检测系统包括:
[0018]障碍物探测模块，用于探测飞机附近是否存在障碍物；
[0019]障碍物测距模块，用于测量飞机附近的障碍物距离飞机的距离；
[0020]中央处理单元，用于接收所述障碍物探测模块与所述障碍物测距模块的障碍物信息，并根据所述障碍物信息输出障碍物综合数据结果；
[0021]提示模块，其与所述中央处理单元连接，用于接收所述障碍物综合数据结果，并根据所述障碍物综合数据结果进行提示；
[0022]电源模块，用于对所述障碍物探测模块、所述障碍物检测模块、所述中央处理单元及所述提示模块供电。
[0023]根据本发明的第八方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述中央处理单元采用DSP芯片或单片机芯片；所述障碍物探测模块采用微波雷达探测器、超声波探测器、激光探测器或红外探测器；所述提示模块包括蜂鸣器和显示器；所述显示器为LED数码显示管或IXD显示模块。
[0024]根据本发明的第九方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述微波雷达探测器型号为T9251A。
[0025]根据本发明的第十方面，提供一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，其中，所述障碍物测距模块检测障碍物与飞机的距离方法包括微波雷达测距法、超声波测距法、激光测距法或红外测距法。
[0026]本发明提供的基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，能够实时全面监控飞机自身基本状态参数及飞机周围障碍物信息，并且通过北斗卫星实时导航定位，可以保证飞机在特殊天气下能够安全起飞和降落，增加飞行安全系数。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的基于北斗的飞机安全起降实时监控系统的框架结构示意图；
[0028]图2为本发明的基于北斗的飞机安全起降实时监控系统的多传感器障碍物检测系统的框架结构示意图。
[0029]附图标记说明:
[0030]1、图像采集装置2、机载设备
[0031]3、多传感器障碍物检测系统4、地面控制中心
[0032]5、北斗通信单元6、北斗卫星导航系统
[0033]31、障碍物探测模块32、障碍物测距模块
[0034]33、中央处理单元34、提示模块
[0035]35、电源模块
【具体实施方式】
[0036]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构及技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0037]本发明实施例提供了一种基于北斗的飞机安全起降实时监控系统，图1为本发明的基于北斗的飞机安全起降实时监控系统的框架结构示意图。如图1所示，该基于北斗的飞机安全起降实时监控系统包括:图像采集装置1、机载设备2、多传感器障碍物检测系统3、地面控制中心4、北斗通信单元5及北斗卫星导航系统6。其中，图像采集装置1，其设置于飞机主体上，用于采集飞机周围的图像信息；机载设备2，用于感测飞机的状态参数值；多传感器障碍物检测系统3，用于检测飞机附近的障碍物信息；地面控制中心4，包括地面接收设备及信息控制中心，地面接收设备用于接收图像采集装置1、机载设备2与多传感器障碍物检测系统3的信息，信息控制中心用于根据地面接收设备的信息作出控制指令；北斗通信单元5，其与地面控制中心4连接，用于将地面控制中心4的信息以北斗短报文的形式与北斗卫星实时通信；北斗卫星导航系统6，用于对飞机飞行路线进行实时导航。这样设置可以实时使飞行员了解特殊天气条件下飞机自身及周围环境中障碍物信息情况，并且能够通过北斗卫星导航系统进行实时导航，增加了飞行的安全性。
[0038]作为进一步的技术方案，机载设备2包括监测设备及收发天线。
[0039]进一步地，监测设备用于检测飞机在飞行状态下的实时基本状态信息，该实时基本状态信息包括三向角加速度、三向角速度和飞行姿态。需要说明的是，监测设备可以为角速度传感器、角加速度传感器或陀螺仪。其中，角加速度与角速度数据值可以分别由角加速度传感器与角速度传感器直接测出。另外，在飞机的飞行过程中，飞机的运动是围绕着三个轴进行运动的:横轴(俯仰)、纵轴(滚转)以及竖轴(偏航)。横轴(俯仰):从一侧机翼翼尖到另一侧机翼翼尖之间假想出来的一条直线，飞机围绕横轴的运动叫做俯仰，由升降舵进行控制；纵轴(滚转):从飞机头部到尾部之间假想出来的一条直线。飞机围绕纵轴的运动叫滚转，由副翼进行控制；竖轴(偏航):从横轴和纵轴交点处，垂直延伸出来的一条假象的直线，飞机围绕竖轴的运动叫偏航，由方向舵进行控制。因此对于飞机的实时基本状态信息中的角加速度与角速度分别为三向角加速度与三向角速度。另外，飞机在空中飞行与在地面运动的交通工具不同，它具有各种不同的飞行姿态，主要为飞机的仰头、低头、左倾斜、右倾斜等变化的飞行姿态。飞行姿态决定着飞机的动向，既影响飞行高度，也影响飞行的方向。低速飞行时，驾驶员靠观察地面，根据地平线的位置可以判断出飞机的姿态。但由于驾驶员身体的姿态随飞机的姿态而变化，因此这种感觉并不可靠。为了得到比较准确的数据，不能仅仅凭借个人的感觉，在本发明的实施例中优先选用陀螺仪测量飞机的实时飞行姿态。
[0040]进一步地，收发天线用于接收北斗卫星发送的北斗定位信息，还用于将飞机的实时基本状态信息以北斗短报文的形式发送给北斗卫星。其中，北斗定位信息主要包括当前实时时间、经度、玮度、高度、飞行速度和飞行航向等信息，需要说明的是，北斗定位信息可以为当前实时时间、经度、玮度、高度、飞行速度和飞行航向之一信息，或者为前述信息的组合。在传输信息的过程中，收发天线也可以将实时基本状态参数经过射频单元处理，然后再以无线方式发送给北斗卫星。
[0041]作为进一步的技术方案，北斗卫星导航系统6包括导航定位处理器与导航显示装置。导航定位处理器用于根据接收到的北斗导航信号进行北斗导航，从而让飞机能够安全飞行，其飞行的路线轨迹可通过导航显示装