基于北斗卫星的移动飞行器超视距监控系统的制作方法

本实用新型涉及北斗通讯设备技术领域，尤其涉及一种基于北斗卫星的移动飞行器超视距监控系统。

背景技术：

无人机等移动飞行器因其独特的优势越来越受到国内外高度重视。随着技术的进步，无人机等移动飞行器的性能不断提高、功能不断扩展，在军事领域已从辅助装备逐步发展成为不可或缺的主战装备。随着军、民用需求对无人机性能要求越来越高，无人机技术已不再是将有人机简单地无人化，需要解决一系列独特的关键技术，尤其是解决民用无人机的通讯技术问题更为关键。

现有民用无人机主要以特定无线射频频道或WIFI等通讯手段作信号传输，其主要用现场操控台人为的对无人机进行控制，主要缺点如下：1）通讯手段受遥控射频设备信号有效距离的限制；2）摇控受人的视距限制，距离太远看不到无人机；3）无人机按预定轨道自飞的工作状态及路径无法监控到位；4）如遇突发状况偏移路径或故障，无人机的安全无法保障。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于北斗卫星的移动飞行器超视距监控系统，所述监控系统不受距离的限制，且一旦移动飞行器出现突发状况，可根据实时搜集的移动飞行器信息采取应对措施，提高监控系统运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种基于北斗卫星的移动飞行器超视距监控系统，其特征在于：包括用户终端、北斗手持终端、空中移动飞行器、北斗定位通讯系统、后台服务器以及常规网络在地基站，所述用户终端和北斗手持终端与空中移动飞行器之间通过LTE或WIFI网络进行双向连接，所述空中移动飞行器通过其内置的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块与所述北斗定位通讯系统双向连接，所述用户终端与北斗手持终端之间通过蓝牙模块进行双向连接，所述北斗手持终端通过其内置的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块与所述北斗定位通讯系统双向连接，所述后台服务器通过无线网络与所述北斗定位通讯系统双向连接，所述后台服务器通过Internet网络与所述常规网络在地基站双向连接，所述常规网络在地基站通过2G、3G或4G网络分别与所述用户终端以及空中移动飞行器双向连接。

进一步的技术方案在于：所述北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块包括中央处理器、信号选择模块、北斗卫星通讯通用接口模块、常规通讯网络收发模块、短距离通讯模块、通讯加密模块、统一对外物理通讯接口、扩展接口、电池供电模块和北斗RDSS、RNSS、GPS整合模块；北斗卫星通讯通用接口模块以及常规通讯网络收发模块经所述信号选择模块与所述中央处理器双向连接，所述北斗卫星通讯通用接口模块用于实现与北斗卫星的通讯，所述常规通讯网络收发模块用于实现与常规远距离通信装置的通讯；所述短距离通讯模块与所述中央处理器双向连接，用于实现数据的短距离传输；所述北斗RDSS、RNSS、GPS整合模块与所述中央处理器双向连接，用于实现对所述应用模块进行定位以及感应北斗卫星信号的强度；所述扩展接口与所述中央处理器双向连接，用于根据需要进行后续接口的扩展；所述统一对外物理通讯接口经所述通讯加密模块与所述中央处理器双向连接，统一对外物理通讯接口用于实现所述应用模块与在地设备的连接，所述通讯加密模块用于对传输的数据进行加密处理；所述电池供电模块与所述应用模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。

进一步的技术方案在于：所述北斗卫星通讯通用接口模块包括中央处理器、工业现场总线模块、功能扩展模块和北斗通讯模块，所述北斗通讯模块与所述中央处理器双向连接，用于实现所述北斗卫星通讯通用接口模块与北斗卫星的数据通讯；所述工业现场总线模块与所述中央处理器双向连接，所述工业现场总线模块用于将中央处理器处理后的数据传输至信号选择模块，所述功能扩展模块与所述中央处理器双向连接，用于实现所述北斗卫星通讯通用接口模块的功能扩展。

进一步的技术方案在于：所述短距离通讯模块包括蓝牙模块和WIFI模块。

进一步的技术方案在于：所述扩展接口包括RS232接口模块、RS485接口模块I²C接口模块和无线射频通信模块。

进一步的技术方案在于：所述空中移动飞行器包括飞行器和位于飞行器内的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块。

进一步的技术方案在于：所述飞行器为无人机、移动飞艇或移动热气球。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：因所述系统中的空中移动飞行器内设有北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块基于北斗通讯技术传输信号，实现空中移动飞行器与用户终端、北斗手持终端以及后台服务器之间的无间断通讯，可实时获取空中移动飞行器飞行状态和轨迹，如实时位置、高度、速度、电量、周边环境因素，温度，气压等信息，并可实时反映于用户终端、北斗手持终端以及后台服务器的屏幕数字地图上，以实现操作遥控距离不受限制。

此外，一旦空中移动飞行器出现突发状况，可根据实时搜集的移动飞行器信息采取相应的措施。例如，对移动飞行器飞行状态实时监控，飞行中如遇强风或受其他外部干扰，飞行路径偏移，可以通过修正飞行路径，保障移动飞行器飞行安全，如发生坠毁，掉落等突发事件，也便于定位搜救。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述监控系统的原理框图；

图2是本实用新型实施例中所述一体化通讯应用模块的原理框图；

图3是本实用新型实施例中所述北斗卫星通讯通用接口模块的原理框图；

其中：1、用户终端 2、北斗手持终端 3、空中移动飞行器 4、北斗定位通讯系统 5、后台服务器 6、常规网络在地基站。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种基于北斗卫星的移动飞行器超视距监控系统，包括用户终端1、北斗手持终端2、空中移动飞行器3、北斗定位通讯系统4、后台服务器5以及常规网络在地基站6。所述用户终端1和北斗手持终端2与空中移动飞行器3之间通过LTE或WIFI网络进行双向连接，所述空中移动飞行器3通过其内置的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块与所述北斗定位通讯系统4双向连接，所述用户终端1与北斗手持终端2之间通过蓝牙模块进行双向连接，所述北斗手持终端2通过其内置的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块与所述北斗定位通讯系统双向连接，所述后台服务器5通过无线网络与所述北斗定位通讯系统4双向连接，所述后台服务器5通过Internet网络与所述常规网络在地基站6双向连接，所述常规网络在地基站6通过2G、3G或4G网络分别与所述用户终端1以及空中移动飞行器3双向连接。

空中移动飞行器包括但不限于：无人机、移动飞艇和移动热气球等。其上设有北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块；用户终端一般指智能手机，北斗手持终端一般指具有北斗通讯功能的卫星手机，北斗手持终端内同样安装一个北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块；在北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块的扩展接口安装无线射频通信模块，用于多个空中移动飞行器间的中继通信。在无常规信号覆盖的区域，通过空中移动飞行器保持通讯，如果用户手机丢失附近的移动基站的信号，则使用北斗定位通讯系统作通讯保障。

因所述系统中的空中移动飞行器内设有北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块基于北斗通讯技术传输信号，实现空中移动飞行器与用户终端、北斗手持终端以及后台服务器之间的无间断通讯，可实时获取空中移动飞行器飞行状态和轨迹，如实时位置、高度、速度、电量、周边环境因素，温度，气压等信息，并可实时反映于用户终端、北斗手持终端以及后台服务器的屏幕数字地图上，以实现操作遥控距离不受限制。

此外，一旦空中移动飞行器出现突发状况，可根据实时搜集的移动飞行器信息采取相应的措施。例如，对移动飞行器飞行状态实时监控，飞行中如遇强风或受其他外部干扰，飞行路径偏移，可以通过修正飞行路径，保障移动飞行器飞行安全，如发生坠毁，掉落等突发事件，也便于定位搜救。

空中移动飞行器控制方式：

第一种：空中移动飞行器与用户终端通信保持畅通的情况下，用户终端将控制操作指令通过LTE/WIFI网络发送给空中移动飞行器的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，空中移动飞行器再将控制操作指令通过北斗定位通讯系统传输到后台服务器，后台服务器响应其请求，下达控制操作指令经北斗定位通讯系统操作控制空中移动飞行器。

第二种：用户终端在有常规网络信号而未覆盖移动基站信号时，通过常规网络在地基站使用2G/3G/4G常规网络信号与后台服务器通信发送操作控制指令，后台服务器响应其请求，下达控制操作指令经北斗定位通讯系统给空中移动飞行器内的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，控制空中移动飞行器。

第三种：用户终端在没有常规网络信号且未覆盖移动基站信号的情况下，将控制操作指令通过蓝牙传输给北斗手持终端内的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，再通过北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块连接北斗定位通讯系统，北斗定位通讯系统将控制操作指令发送给后台服务器，后台服务器响应其请求，下达控制操作指令经北斗定位通讯系统给空中移动飞行器内的北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块，控制空中移动飞行器。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，所述北斗通讯与常规通讯一体化通讯应用模块包括中央处理器、信号选择模块、北斗卫星通讯通用接口模块、常规通讯网络收发模块、短距离通讯模块、通讯加密模块、统一对外物理通讯接口、扩展接口、电池供电模块和北斗RDSS、RNSS、GPS整合模块，优选的，所述短距离通讯模块包括蓝牙模块和WIFI模块，所述扩展接口包括RS232接口模块、RS485接口模块I²C接口模块和无线射频通信模块；北斗卫星通讯通用接口模块以及常规通讯网络收发模块经所述信号选择模块与所述中央处理器双向连接，所述北斗卫星通讯通用接口模块用于实现与北斗卫星的通讯，所述常规通讯网络收发模块用于实现与常规远距离通信装置的通讯；所述短距离通讯模块与所述中央处理器双向连接，用于实现数据的短距离传输；所述北斗RDSS、RNSS、GPS整合模块与所述中央处理器双向连接，用于实现对所述应用模块进行定位以及感应北斗卫星信号的强度；所述扩展接口与所述中央处理器双向连接，用于根据需要进行后续接口的扩展；所述统一对外物理通讯接口经所述通讯加密模块与所述中央处理器双向连接，统一对外物理通讯接口用于实现所述应用模块与在地设备的连接，所述通讯加密模块用于对传输的数据进行加密处理；所述电池供电模块与所述应用模块中需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，所述北斗卫星通讯通用接口模块包括中央处理器、工业现场总线模块、功能扩展模块和北斗通讯模块，所述北斗通讯模块与所述中央处理器双向连接，用于实现所述北斗卫星通讯通用接口模块与北斗卫星的数据通讯；所述工业现场总线模块与所述中央处理器双向连接，所述工业现场总线模块用于将中央处理器处理后的数据传输至信号选择模块，所述功能扩展模块与所述中央处理器双向连接，用于实现所述北斗卫星通讯通用接口模块的功能扩展。