一种基于航空障碍灯的通信传输系统方法与流程

本发明涉及数字信息传输，尤指一种基于航空障碍灯的通信传输系统方法。

背景技术：

1、航空障碍灯(aviationobstructionlight)是用于标示航空障碍物的特种灯具，属于助航灯光设备，用于标示飞行航路上建(构)筑物的轮廓，使飞行器操作员能判断障碍物的高度与轮廓，起到警示的作用，以保障低空飞行安全,现有的航空障碍灯只是在小范围内（例如对一栋楼上的几台航空障碍灯进行监测和控制）通过布放线缆的方式传输信号到机房监控室进行监测和控制，这种方式不容易集中对较大的区域进行管理，并且故障率高，通常单台航空障碍灯故障影响整个系统的监测。

2、申请号为cn201510379844.6的专利文件公开了一种新的信号传输方式，每个航空障碍灯设置绑定一个固定ip的sim数据卡，多个航空障碍灯通过连接vpn接入点与控制中心网络连接，监控中心通过访问航空障碍灯的ip地址来实现与航空障碍灯直接的数据传输，但在现实生活中ip地址存在地址欺骗、信息泄露和数据篡改的风险，为此，本发明提出一种基于航空障碍灯的通信传输系统方法，提高信号在传输过程中的安全性。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种基于航空障碍灯的通信传输系统方法，来提高信息在传输过程中的安全性。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于航空障碍灯的通信传输系统，包括：主机终端、控制器、载波接口电路和障碍灯载波电路；

3、所述载波接口电路用于接收障碍灯载波电路的信号，并对其进行调节后发送至控制器，以及用于接收所述控制器的信号，并对其进行调制及功率放大后发送至障碍灯载波电路；所述载波接口电路与控制器电性连接；

4、所述控制器用于载波数据传输与can总线数据的协议转换，所述控制器设有can总线通讯端口，所述控制器通过can总线通讯端口与主机终端通信连接；

5、所述主机终端设有gps卫星授时装置，所述主机终端内设有信号收发电路，所述信号收发电路的输入端和输出端均与载波通信接口连接；所述信号收发电路设有信号同步器，所述载波通信接口用于获取障碍灯工作数据，并将数据发送至主机终端的云端服务器进行储存；

6、所述主机终端与障碍灯载波电路通信连接，所述障碍灯载波电路由三路载波电路组成，每路载波电路包括障碍灯、驱动电源和开关控制组，所述三路载波电路对应不同的光级和时间段，所述开关控制组与单片机电性连接，通过单片机来控制障碍灯控制电路的通断；

7、所述开关控制组包括时间选择开关和光敏选择开关，所述时间选择开关的起始状态为主开关，所述光敏选择开关的起始状态为从开关，所述时间选择开关与障碍灯工作时间有关，所述光敏选择开关与障碍灯工作环境的光照强度有关，当环境光照强度大于或小于光敏选择开关预设合闸值时，光敏选择开关由从开关转为主开关，所述时间选择开关和光敏选择开关在不同载波电路时预设值不同。

8、所述主机终端还设有信号收发电路，所述信号收发电路包括信号发送电路和信号接收电路；

9、信号发送电路：所述信号发送电路的输出端与can总线通讯端口连接，所述信号发送电路的输入端与所述主机终端的发送端连接，所述信号发送电路用于在接收到所述主机终端的信号后，向障碍灯载波电路发送信号；

10、信号接收电路，所述信号接收电路的输出端与所述主机终端的接收端连接，所述信号接收电路的输入端与can总线通讯端口连接，所述信号接收电路用于在接收到所述障碍灯载波电路的信号后，向主机终端发送信号。

11、作为优选，所述障碍灯载波电路中设有信号同步器，所述信号同步器用于同步接收主机终端发出的信号。

12、作为优选，所述驱动电源包括蓄电池和同步充放电模块，所述蓄电池与同步充放电模块电性连接，所述蓄电池的余量从主机终端观测。

13、作为优选，所述障碍灯的间隔相等，各障碍灯按三维坐标分布内，所述障碍灯内设有rfid电子标签。

14、作为优选，所述障碍灯的表面设有光敏传感器、红外线传感器和监测摄像头，所述光敏传感器、红外线传感器和监测摄像头用于采集障碍灯所处环境数据，并通过载波通信接口将采集到的数据传送至主机终端。

15、作为优选，所述通信传输系统还包括信号处理电路，所述信号处理电路设置于主机终端与信号收发电路之间，所述信号处理电路用于接收并处理收发电路的信号数据，并将障碍灯工作数据按时间和空间的数据集合传送至主机终端的云端服务器。

16、一种基于航空障碍灯的通信传输方法，所述传输方法应用于上述的传输系统，所述传输方法包括以下步骤：

17、步骤s1:障碍灯按预设位置进行分布，主机终端通过载波电路向一个或多个障碍灯发出工作指令；

18、步骤s2:通过障碍灯表面设置的光敏传感器和摄像头获取障碍灯的工作数据集合，障碍灯的工作数据通过can总线通讯接口传送至主机终端；

19、步骤s3:主机终端通过对障碍灯rfid电子标签进行校验，确定障碍灯矩阵的身份信息后接受数据；

20、步骤s4:数据信号通过收发电路和信号处理电路后传送至主机终端云端服务器。

21、作为优选，所述步骤s2的数据集合包括飞行目标的地理位置、高度信息以及障碍灯所处环境的亮度。

22、作为优选，所述步骤s3在校验不通过时，丢弃所接收到的数据，并进行接收下一个障碍灯工作数据。

23、本发明的有益效果在于：

24、1.本发明设有三路障碍灯载波电路，不同载波电路对应不同时间点和环境光照强度，通过在载波电路上设置控制开关组，根据时间和光照强度切换主从开关，避免在环境光照强度高的情况下浪费电能。

25、2.相较于通过访问航空障碍灯的ip地址来实现与航空障碍灯直接的数据传输，载波通信具有高传输效率、远距离传输和抗干扰能力强的特点，载波通信在传输信号时经过调制和解调的过程，使其对于一定程度的干扰具有一定的抗扰能力，能够保证信息的可靠性和安全性。

技术特征：

1.一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，包括：主机终端、控制器、载波接口电路和障碍灯载波电路；

2.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述主机终端还设有信号收发电路，所述信号收发电路包括信号发送电路和信号接收电路；

3.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述障碍灯载波电路中设有信号同步器，所述信号同步器用于同步接收主机终端发出的信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述驱动电源包括蓄电池和同步充放电模块，所述蓄电池与同步充放电模块电性连接，所述蓄电池的余量从主机终端观测。

5.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述障碍灯的间隔相等，各障碍灯按三维坐标分布内，所述障碍灯内设有rfid电子标签。

6.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述障碍灯的表面设有光敏传感器、红外线传感器和监测摄像头，所述光敏传感器、红外线传感器和监测摄像头用于采集障碍灯所处环境数据，并通过载波通信接口将采集到的数据传送至主机终端。

7.根据权利要求1所述的一种基于航空障碍灯的通信传输系统，其特征在于，所述通信传输系统还包括信号处理电路，所述信号处理电路设置于主机终端与信号收发电路之间，所述信号处理电路用于接收并处理收发电路的信号数据，并将障碍灯工作数据按时间和空间的数据集合传送至主机终端的云端服务器。

8.一种基于航空障碍灯的通信传输方法，其特征在于，所述传输方法应用于权利要求1-7任一项所述的传输系统，所述传输方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种基于航空障碍灯的通信传输方法，其特征在于，所述步骤s2的数据集合包括飞行目标的地理位置、高度信息以及障碍灯所处环境的亮度。

10.根据权利要求8所述的一种基于航空障碍灯的通信传输方法，其特征在于，所述步骤s3在校验不通过时，丢弃所接收到的数据，并进行接收下一个障碍灯工作数据。

技术总结
本发明公开一种基于航空障碍灯的通信传输系统，涉及数字信息传输技术领域，其包括主机终端、控制器、载波接口电路和障碍灯载波电路；所述控制器用于载波数据传输与CAN总线数据的协议转换，所述控制器设有CAN总线通讯端口，所述控制器通过CAN总线通讯端口与主机终端通信连接；主机终端与障碍灯载波电路通信连接，所述障碍灯载波电路由三路载波电路组成，每路载波电路包括障碍灯、驱动电源和开关控制组，所述三路载波电路对应不同的光级和时间段，所述开关控制组与单片机电性连接，通过单片机来控制障碍灯控制电路的通断；所述开关控制组包括时间选择开关和光敏选择开关。通过本发明可以提高信息在传输过程中的安全性。

技术研发人员：李田方,李长城,肖启红,李清平,陈福元,谭冬,袁磊琴,刘锋,罗爱珍,柳海涛
受保护的技术使用者：湖南辰东科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11