无人值守陆基ads-b接收站及监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种无人值守陆基ADS?B接收站。所公开的无人值守陆基ADS?B接收站中，ADS?B接收机与系统控制器或无线通信系统相连，用于接收相对应空域的ADS?B信号，以及对ADS?B信号进行解析及发送；定位模块与系统控制器相连，用于确定ADS?B接收机的位置信息，以及将位置信息发送给系统控制器；系统控制器用于检测各个部件的温度、电压、电流及运行状态信息，将上述信息形成遥测信息连同ADS?B信号及位置信息发送给中心站，并接收中心站发出的用于遥控上述各个部件的遥控信息；电源装置用于为无人值守陆基ADS?B接收站的用电器件供电；温控系统用于控制外壳的内腔中的温度保持在预设值。上述方案能解决目前的陆基ADS?B接收站存在需要专门人员看守所导致的监视成本较高的问题。
【专利说明】
无人值守陆基ADS-B接收站及监控系统
技术领域
[0001]本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种无人值守陆基ADS-B接收站及监控系统。
【背景技术】
[0002]广播式自动相关监视技术(AutomaticDependent Surveillance-Broadcast，简称ADS-B)以全向广播的模式广播空对空、空对地报告，即由飞机自动向周围的飞机、车辆或地面接收装置发送自身的位置信息，进而实现以空对空或空对地方式的监视。空中飞机通过ADS-B信息可自动识别相互位置，进而保持间隔，避免碰撞。地面导航指挥系统通过ADS-B信息可以通过控制终端对空中飞行器实施导航、监视和指挥，从而使得空中飞行器与机场地面的飞机、车辆保持一定的安全距离，进而发挥监视和防撞的作用。
[0003]陆基ADS-B接收站通过接收相应空域的ADS-B信息，可实现民航目标的空间跟踪、监视和物流调控。对于沙漠、高原、戈壁、极地、岛礁等无基础设施支撑的地方，需要建设无人值守的陆基ADS-B接收站。但是，目前的陆基ADS-B接收站需要完备基础设施的支持，如市电供电、有线数据传输，甚至需要专门人员值守，很显然，目前的陆基ADS-B接收站不能满足上需求。
【发明内容】
[0004]本发明公开一种无人值守陆基ADS-B接收站，以解决【背景技术】所述的陆基ADS-B接收站存在需要专门人员看守所导致的监视成本较高问题，同时解决目前的陆基ADS-B接收站存在无法自供电、自行管理、无线通信传输的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明公开如下技术方案:
[0006]无人值守陆基ADS-B接收站，包括外壳和设置于所述外壳内的系统控制器、无线通信系统、定位模块、ADS-B接收机、温控系统和电源装置;其中:
[0007]所述ADS-B接收机与所述系统控制器或所述无线通信系统相连，用于接收相对应空域的ADS-B信号，以及对所述ADS-B信号进行解析及发送；
[0008]所述定位模块与所述系统控制器相连，用于确定所述ADS-B接收机的位置信息，以及将所述位置信息发送给所述系统控制器；
[0009]所述系统控制器用于检测所述无线通信系统、所述定位模块、所述ADS-B接收机、所述温控系统和所述电源装置的电压、电流、运行状态信息及所述外壳内腔的温度，将所述电压、电流、运行状态信息和温度形成遥测信息连同所述ADS-B信号及所述位置信息通过所述无线通信系统发送给中心站，并接收所述中心站发出的用于遥控所述无线通信系统、所述定位模块、所述ADS-B接收机、所述温控系统和所述电源装置的遥控信息；
[0010]所述电源装置与所述ADS-B接收机、所述定位模块、所述系统控制器、所述温控系统及所述无线通信系统相连，用于为所述ADS-B接收机、所述定位模块、所述系统控制器及所述无线通信系统供电；
[0011 ]所述温控系统用于控制所述外壳的内腔中的温度保持在预设值。
[0012]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述定位模块为GPS定位模块和/或北斗定位模块。
[0013]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述电源装置为太阳能电源装置。
[0014]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述太阳能电源装置包括依次相连的太阳能帆板、电源控制器和蓄电池;所述蓄电池与所述ADS-B接收机、所述定位模块、所述系统控制器、所述温控系统和所述无线通信系统电连接。
[0015]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述太阳能电源装置还包括与固定基础铰接的支撑架，所述太阳能帆板固定于所述支撑架以随所述支撑架的转动调节太阳入射角。
[0016]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述温控系统包括温度检测单元、设置于所述外壳的风扇和控制单元，所述控制单元与所述温度检测单元和所述风扇均相连，根据所述温度检测单元调节所述风扇的转速;所述系统控制器包括所述控制单元。
[0017]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述外壳为三防外壳。
[0018]优选的，上述无人值守陆基ADS-B接收站中，所述外壳的底部设置有移动机构，以带动所述ADS-B接收站移动。
[0019]基于本发明公开的无人值守陆基ADS-B接收站，本发明还公开一种监控系统，包括:
[°02°]上述任意一项所述的无人值守陆基ADS-B接收站。
[0021]本发明公开的无人值守陆基ADS-B接收站具有以下有益效果:
[0022]本发明公开的无人值守陆基ADS-B接收站中，系统控制器、无线通信系统、ADS-B接收机、定位模块、温控系统和电源装置采用模块化设计，且均安装外壳的内腔中，以形成一个相当于一体化式结构的整体，使得无人值守陆基ADS-B接收站具有较好的可靠性和实用性。整个无人值守陆基ADS-B接收站通过无线通信模块实现与中心站的数据传输及中心站对无人值守陆基ADS-B接收站的远程控制，因此无需专人值守，最终实现户外长时间无人值守地对ADS-B信号的侦收。可见，本发明公开的无人值守陆基ADS-B接收站能解决【背景技术】所述的陆基ADS-B接收站在某些自然环境恶劣基础设备不完备条件下的陆基ADS-B接收站无法进行自供电、自管理、无线通信传输等难题，实现自供电、无线通信传输和无人值守。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或【背景技术】中的技术方案，下面将对实施例或【背景技术】描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本发明实施例提供的一种无人值守陆基ADS-B接收站的结构示意图；
[0025]图2是本发明实施例提供的另一种无人值守陆基ADS-B接收站的结构示意图；
[0026]图3是本发明实施例提供的再一种无人值守陆基ADS-B接收站的结构示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]100-系统控制器、200-ADS-B接收机、210-ADS-B天线、300-无线通信系统、310-无线通信天线、400-定位模块、500-温控系统、600-电源装置、610-蓄电池、620-电源控制器、630-太阳能帆板、700-外壳。
【具体实施方式】
[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0030]请参考图1-3，本发明实施例公开一种无人值守陆基ADS-B接收站。所公开的无人值守陆基ADS-B接收站包括系统控制器100、ADS-B接收机200、无线通信系统300、定位模块400、温控系统500、电源装置600和外壳700。
[0031]其中，外壳700是整个无人值守陆基ADS-B接收站的外围防护部件。为了较好地适应恶劣环境以拓展无人值守陆基ADS-B接收站的适用性，优选的，外壳700为三防外壳，即能防水、防震和防尘。通常，外壳700采用耐腐蚀、材质轻、强度较高的材料制成。系统控制器100、无线通信系统300、ADS-B接收机200、定位模块400、温控系统500和电源装置600均位于外壳700的内腔中，以形成整个无人值守陆基ADS-B接收站的整体。为了便于信号的传输，ADS-B接收机200的ADS-B天线210、无线通信天线310、定位模块400的天线均可以设置于外壳700的外部。
[0032]为了便于无人值守陆基ADS-B接收站的布置，外壳700的底部设置有移动机构，例如滚轮。移动机构使得无人值守陆基ADS-B接收站的移动更加方便，能减少工人对无人值守陆基ADS-B接收站的移动工作量。
[0033]ADS-B接收机200与系统控制器100或者无线通信系统300相连。ADS-B接收机200用于接收其所在空域的ADS-B信号，将接收到的ADS-B信号进行解析后发送至系统控制器100，由系统控制器100再通过无线通信系统300发送至中心站。ADS-B接收机200也可以直接通过无线通信系统300将ADS-B信号发送至中心站。ADS-B接收机200可以具有存储单元，用于存储ADS-B信号以便于后续的集中调取。优选的，本申请中，ADS-B接收机200通常采用高灵敏度ADS-B接收机，接收灵敏度高达-93dBm，比常规接收机(_85dBm)高8dB，能有效提高信号接收的可靠性。ADS-B接收机200也可以将自身的运行状态发送给系统控制器100。
[0034]定位模块400与系统控制器100相连，用于确定ADS-B接收机200的位置信息，以及将位置信息发送给系统控制器100。定位模块400可以采用GPS定位模块，也可以采用北斗定位模块。如图2所示，定位模块400可以同时采用GPS定位模块和北斗定位模块，即GPS+北斗定位模块，相应的，GPS+北斗天线优选位于外壳700的外侧，以便更好地接收信号。同时采用GPS定位模块和北斗定位模块能实现位置信息的相互验证，当两者所检测的位置信息相同时，则得到最终的位置信息，定位模块400将最终的位置信息发送给系统控制器100;否则，继续检测直到GPS定位模块和北斗定位模块所检测的位置信息相同。当检测设定时间段之后，GPS定位模块和北斗定位模块所检测的位置信息仍然不相同，此时定位模块400可以设置报警器来报警，以提醒工作人员尽快对定位模块400进行修复或调整。
[0035]系统控制器100用于检测无线通信系统300、定位模块400、ADS-B接收机200、温控系统500和电源装置600的电压、电流、运行状态信息及外壳700内腔的温度，将温度、电压、电流及运行状态信息形成遥测信息连通ADS-B信号和位置信息通过无线通信系统300发送至中心站。同时，系统控制器100还用于接收中心站发出的用于遥控无线通信系统300、定位模块400、ADS-B接收机200、温控系统500和电源装置的遥控信息，对上述各个部件进行相应的操控。例如系统控制器100接收遥控信息对上述各个部件进行上下电控制;或者对温控系统500进行调节控制;再或者对遥测信息的发送周期调整，解析中心站的遥控信息，ADS-B信息的传输时间和周期调节，各个部分的工作模式调整等。
[0036]电源装置600与ADS-B接收机200、无线通信系统300、定位模块400、温控系统500和系统控制器100均相连，用于为ADS-B接收机200、无线通信系统300、定位模块400、温控系统500和系统控制器100供电，供电线路如图1-3中虚线所示。电源装置600可以采用蓄电池供电，也可以连接电网供电。由于本发明实施例公开的无人值守陆基ADS-B接收站可能在野外工作，因此，优选的，电源装置600采用自发电装置;例如发电机。考虑到成本及环境问题，优选的，电源装置600可以采用太阳能电源装置，即采用太阳能发电来为无人值守陆基ADS-B接收站的其它部分供电。此种情况下，本发明实施例公开的无人值守陆基ADS-B接收站具有独立的电源系统，无需外接电源供电，进而能降低对外界电力系统的依赖，相应的，能提高无人值守陆基ADS-B接收站的适用范围。
[0037]请再次参考图3，本发明实施例公开一种具体结构的太阳能电源装置。太阳能电源装置包括依次相连的太阳能帆板630、电源控制器620和蓄电池610。蓄电池610与ADS-B接收机200、定位模块400、无线通信系统300、系统控制器100和温控系统500均相连，以向上述部件提供电能。太阳能帆板630经过电源控制器620的控制下给蓄电池610供电。同时电源控制器620可以控制蓄电池610对上述各个部件的供电。蓄电池610可以选用锂电池。
[0038]为了提高太阳能电源装置的发电效率，上述太阳能电源装置还可以包括支撑架，支撑架与固定基础铰接，固定基础可以是外壳700。太阳能帆板630固定于支撑架，由于支撑架能够相对于固定基础转动，进而能改变太阳能帆板630的倾斜角度，最终能调节太阳能帆板630的太阳入射角。可见，该优选方案能实现太阳能帆板630固定于支撑架之后随支撑架的转动来调节太阳入射角。具体的，太阳能电源装置可以设置检测太阳的传感器和驱动支撑架转动的驱动器。驱动器可以根据传感器检测的参数驱动支撑架转动，以适应太阳的光照变化。当然，也可以根据具体时刻太阳的光照变化建立驱动规则，使得驱动器根据该规则实时驱动支撑架转动。
[0039]本发明实施例中，无线通信系统300通常由高速电台和无线通信天线310组成，进而实现整个无人值守陆基ADS-B接收站与中心站(即中心控制基站)之间的无线通信。
[0040]温控系统500用于控制外壳700的内腔中的温度保持在设定值。本申请中，设定值可以根据整个无人值守陆基ADS-B接收站所处的工作环境来进行适应性确定，本申请对设定值不作限制。温控系统500可以包括温度检测单元、风扇和控制单元。风扇设置于外壳700的开窗处，控制单元与温度检测单元和风扇均相连，根据温度检测单元调节风扇的转速。当温度检测单元获得实际温度小于设定值时可以减小风扇的转速，以减缓热量的散出；当温度检测单元获得的实际温度大于设定值时可以增大风扇的转速，以加快热量的散出。通常情况无人值守陆基ADS-B接收站内的零部件工作会产生热量，因此可以只需要通过风扇来调节温度即可。但是，当无人值守陆基ADS-B接收站工作在较为寒冷的环境中时，温控系统还可以包括加热模块，例如电热器。此种情况下，加热模块产生热量以调节外壳700内腔中的温度。可见，本实施例提供的无人值守陆基ADS-B接收站具有散热和加热能力来调节无人值守陆基ADS-B接收站的工作温度。
[0041]本发明实施例提供的无人值守陆基ADS-B接收站中，系统控制器100、无线通信系统300、ADS-B接收机200、定位模块400、温控系统500和电源装置600采用模块化设计，且均安装外壳700的内腔中，以形成一个相当于一体化式结构的整体，具有较好的可靠性和实用性。整个无人值守陆基ADS-B接收站通过无线通信模块实现与中心站的数据传输及中心站对无人值守陆基ADS-B接收站的远程控制，因此无需专人值守，最终实现户外长时间无人值守地对ADS-B信号的侦收。可见，本实施例公开的无人值守陆基ADS-B接收站能解决【背景技术】所述的陆基ADS-B接收站存在的需要专门人员看守所导致的监视成本较高的问题。
[0042]基于本发明实施例公开的无人值守陆基ADS-B接收站，本发明实施例还公开一种监控系统。所公开的监控系统具有上文实施例中任意一项所述的无人值守陆基ADS-B接收站。
[0043]本文中，各个优选方案仅仅重点描述的是与其它方案的不同，各个优选方案只要不冲突，都可以任意组合，组合后所形成的实施例也在本说明书所公开的范畴之内，考虑到文本简洁，本文就不再对组合所形成的实施例进行单独描述。
[0044]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0045]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，包括外壳(700)和设置于所述外壳(700)内的系统控制器(100)、无线通信系统(300)、定位模块(400)、ADS-B接收机(200)、温控系统(500)和电源装置(600);其中: 所述ADS-B接收机(200)与所述系统控制器(100)或所述无线通信系统(300)相连，用于接收相对应空域的ADS-B信号，以及对所述ADS-B信号进行解析及发送； 所述定位模块(400)与所述系统控制器(100)相连，用于确定所述ADS-B接收机(200)的位置信息，以及将所述位置信息发送给所述系统控制器(100); 所述系统控制器(100)用于检测所述无线通信系统(300)、所述定位模块(400)、所述ADS-B接收机(200)、所述温控系统(500)和所述电源装置(600)的电压、电流、运行状态信息及所述外壳(700)内腔的温度，将所述电压、电流、运行状态信息和温度形成遥测信息连同所述ADS-B信号及所述位置信息通过所述无线通信系统(300)发送给中心站，并接收所述中心站发出的用于遥控所述无线通信系统(300)、所述定位模块(400)、所述ADS-B接收机(200)、所述温控系统(500)和所述电源装置(600)的遥控信息； 所述电源装置(600)与所述ADS-B接收机(200)、所述定位模块(400)、所述系统控制器(100)、所述温控系统(500)及所述无线通信系统(300)相连，用于为所述ADS-B接收机(200)、所述定位模块(400)、所述系统控制器(100)及所述无线通信系统(300)供电； 所述温控系统(500)用于控制所述外壳(700)的内腔中的温度保持在预设值。2.根据权利要求1所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述定位模块(400)为GPS定位模块和/或北斗定位模块。3.根据权利要求1所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述电源装置(600)为太阳能电源装置。4.根据权利要求3所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述太阳能电源装置包括依次相连的太阳能帆板(630)、电源控制器(620)和蓄电池(610);所述蓄电池(610)与所述ADS-B接收机(200)、所述定位模块(400)、所述系统控制器(100)、所述温控系统(500)和所述无线通信系统(300)电连接。5.根据权利要求4所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述太阳能电源装置还包括与固定基础铰接的支撑架，所述太阳能帆板(630)固定于所述支撑架以随所述支撑架的转动调节太阳入射角。6.根据权利要求1所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述温控系统(500)包括温度检测单元、设置于所述外壳(700)内的风扇和控制单元，所述控制单元与所述温度检测单元和所述风扇均相连，根据所述温度检测单元调节所述风扇的转速;所述系统控制器(100)包括所述控制单元。7.根据权利要求1所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述外壳(700)为三防外壳。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的无人值守陆基ADS-B接收站，其特征在于，所述外壳(700)的底部设置有移动机构，以带动所述无人值守陆基ADS-B接收站移动。9.监控系统，其特征在于，包括: 上述权利要求1-8中任意一项所述的无人值守陆基ADS-B接收站。
【文档编号】G01S19/42GK105978619SQ201610303802
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】陈利虎, 陈小前, 杨磊, 宋新, 白玉铸, 赵勇, 樊程广
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学