航空用应急定位搜救系统的制作方法【专利摘要】本实用新型提出一种航空用应急定位搜救系统，发射机射频模块（2）与中央处理机组合模块通过印制板上的矩形连接器相互连接，发射机工作时向外发射121.5/243MHz，406.028MHz三个频段的信号，其中406.028MHz频点上发射的信号按COSPAS-SARSATC/ST.001标准中规定的消息格式，将固定的飞机编号，连同ARINC429总线上接收到的位置信息，填入中央处理机组合模块（3）内置CPU缓存区的预设消息格式中，CPU将该消息通过串行外设接口发送给控制射频模块内置的DDS，进行二进制相位L调制，将相位调制好的基带信号再次调制到406.028MHz频点上，产生国际海事卫星搜救定位信号，DDS产生音频扫频幅度调制信号，并调制到121.5/243MHz频点上，产生现场人员搜救信号。【专利说明】航空用应急定位搜救系统【
技术领域：
】[0001]本实用新型涉及一种符合RTCA适航专业标准D0-204A和环境标准D0-160F的航空用应急定位搜救系统，是一种在应急状况下可自我定位的发射设备，主要用于航空器的卫星定位和现场人员搜救。【
背景技术：
】[0002]飞机遇险失事后的定位和搜救，是航空工业需要解决的重大课题，近年来，国际和国内多次发生飞机遇险失事，都无法进行有效的定位和快速地进行救援，给人员和财产造成重大损失。2009年，法航AF447航班在大西洋上空罹难，法航为寻找黑匣子花费大量经费和时间，前三次搜索共耗费1700万英镑，而最终一次找黑匣子花费760万英镑，总耗时近2年，因此飞机遇险失事后对飞机失事地点的精确定位具有重要意义。[0003]随着卫星定位的民用化，基于各种卫星定位系统的终端设备逐步进入市场，并广泛应用于海事、航空、航天等工业领域。在航空领域方面，民用航空中，根据中国民航CCAR91.435R2的要求，在2008年7月I日以后，任何批准载客19人以上的所有飞机必须至少装备一台自动应急定位发射机或两台任何类型的应急定位发射机，根据CCAR121，如果执行跨水任务的航班必须安装救生型急定位发射设备。[0004]ELT(EmergencyLocatorTransmitters),航空用应急定位发射设备，与其类似的还有船用应急示位标(ERIPBs)和个人定位信标(PLB)都是用于在预警状态下，向外发射专用应急搜救频率信号的发射设备，并可同时发送带经纬度的数据信息，通过海事卫星进行定位和转发，向地面控制中心报告当前的坐标、遇险对象编号、启动方式、是否带应急搜救频率信标等等信息。[0005]根据《RTCA/D0-204A406MHz应急定位发射设备最低性能规范》中的描述，应急定位发射设备按使用类型可分为四类。[0006]固定式(AF,AutomaticFixed)[0007]该类ELT永久性的固定安装在飞行器内，在飞行坠毁发生期间和发生后向外部发射位置信号和现场人员搜救信号。[0008]便携式(AP,AutomaticPortable)[0009]该类ELT在飞机坠毁前被牢固的固定在飞行器内，一般有独立的天线，在飞行器的损毁后仍然可以继续使用，并且发生坠毁后能够很容易取下，一般固定在救生筏上。若满足幸存式(S)类ELT的需求，则一般被标记为(S)类ELT。[0010]幸存式(S，Survival)，幸存式(S)等级A(有浮力)，该类ELT被设计为能在淡水或海水中漂浮，并且在平静的条件下能够让天线保持正确的位置，并很快进入激活发射工作方式。[0011]幸存式(S)等级B(无浮力)，该类ELT在水中没有浮力，但是必须有手动激活和水激活两种激活方式。[0012]自动部署式(AD，D印loyable)，该类ELT在飞机坠毁前被牢固的固定在飞行器内，发生坠毁时将会通过力传感器检测到坠毁的发生，并且自动展开。该类ELT能够在水中漂浮，并向外发射位置信息和搜救信号。在国际上，该类ELT军用的名称为CPL(CrashPositionLocator/失事位置定位器),在其自动展开前无法进行远程控制,如果有条件,该类ELT可以向驾驶室人员提供ELT的工作状态，对于误报警，可以允许复位该ELT，但在远程开关的设计上，不允许有将其完全关闭的功能。[0013]我国目前的民航机型上安装的ELT普遍采用进口设备，具已掌握的资料，国内目前没有完全参照RTCA适航标准研制的任何类型的ELT。【
发明内容】[0014]本实用新型的任务是提供一种既可用于传统的固定翼飞机，也可用于直升航空器的应急定位发射系统，能够在应急状态下由驾驶人员手动启动或在加速度冲击情形下自启动的航空用应急定位搜救系统。[0015]本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:一种航空用应急定位搜救系统，包括，发射机、控制面板和天线，其特征在于，发射机射频模块2与带有自备电池包的中央处理机组合模块3通过印制板上的矩形连接器相互连接，向外发射121.5/243MHZ,406.028MHz三个频段的信号，按COSPAS-SARSATC/ST.001标准中规定的消息格式，将固定的飞机编号、国家编号，连同ARINC429总线接收器上接收到的位置信息，一起填入到中央处理机组合模块3内置CPU缓存区的预设消息格式中，CPU将该消息通过串行外设接口发送给控制射频模块2内置的DDS进行二进制相位L调制，将相位调制好的基带信号再次调制到406.028MHz频点上，产生国际海事卫星搜救定位信号，同时CPU控制DDS产生AM调制的121.5/243MHZ的现场人员搜救信号，406.028MHz信号首先经过射频模块2的406MHz声表滤波器低通滤波，经过三级功率放大后进入射频模块2的合路器输出；121.5/243MHZ音频扫频幅度调制的信号分别经过121MHz和243MHz的声表面波滤波器，然后经过两级功率放大后进入合路器输出，同时发射机通过圆形连接器输出离散量信号，向外部提供发射机的工作状态显示。[0016]本实用新型具有如下有益效果。[0017]本实用新型在飞机应急状态下，能够通过飞行员启动射频发射或通过感受外部加速度瞬间变化启动射频发射，并连续向外部发射121.5/243MHZ现场人员搜救频段的音频扫频幅度信号，并每隔50s向外发射406MHz的国际海事卫星搜救定位信号，能够通过内部锂电池组供电的方式持续至少50h，并且发射机的结构为双层铝合金壳体，壳体间填充隔热材料，因此发射机具有较强的防坠毁性能。[0018]本实用新型是应急定位搜救系统(AF，ELT)，环境性能要求符合《RTCAD0-204A406MHz应急定位发射机最低性能标准》和《RTCAD0-160F机载设备的环境条件和测试程序》，在坠毁发生时，可检测飞机飞行方向的加速度并自启动，发射121.5/243MHZ现场人员搜救信号以及406MHz国际海事卫星搜救定位信号。能够在飞机断电后依靠自身的电池持续工作50小时以上，比如本实用新型供电为+28VDC，同时自备电池包，电池包容量为IlAhi0.5A，而应急定位搜救发射机在发射状态的平均电流小于230mA，因此可在外部供电断开后支持121.5/243MHZ现场人员搜救信号50h发射时间和406MHz的国际海事卫星搜救定位信号24h的发射时间。[0019]发射406MHz国际海事卫星搜救定位信号数据格式按照C/ST001-2008《国际海事卫星组织:406MHz遇险示位标规范》，可通过COSPAS-SARSAT卫星系统转发经纬度、飞机编号、启动方式、是否有121MHz应急搜救信标等信息到地面站，从而定位发射机位置。[0020]按D0-160F和D0-204A的环境鉴定试验项目及类别见表1。[0021]表1环境鉴定试验项目及类别(此表可以说明环境适应性。[0022]【权利要求】1.一种航空用应急定位搜救系统，包括，发射机、控制面板和天线，其特征在于，发射机射频模块(2)与带有自备电池包的中央处理机组合模块(3)通过印制板上的矩形连接器相互连接，向外发射121.5,243MHz和406.028MHz三个频段的信号，按COSPAS-SARSATC/ST.001标准中规定的消息格式，将固定的飞机编号、国家编号，连同ARINC429总线接收器接收到的位置信息，一起填入到中央处理机组合模块(3)内置CPU缓存区的预设消息格式中，CPU将该消息通过串行外设接口发送给控制射频模块(2)内置的DDS进行二进制相位L调制，将相位调制好的基带信号再次调制到406.028MHz频点上，产生国际海事卫星搜救定位信号，同时CPU控制DDS产生AM调制的121.5/243MHz的现场人员搜救信号，406.028MHz信号首先经过射频模块(2)的406MHz声表滤波器低通滤波，经过三级功率放大后进入射频模块(2)的合路器输出；121.5/243MHZ音频扫频幅度调制的信号分别经过121MHz和243MHz的声表面波滤波器，然后经过两级功率放大后进入合路器输出离散量信号，向外部提供发射机的工作状态显示。2.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，电池包(I)通过由电池组合模块内部引出的微型连接器连接到电源组合模块上，电源组合模块(4)和中央处理机组合模块(3)通过印制板上的接线连接在一起，射频模块(2)与中央处理机组合模块(3)通过印制板上的矩形连接器相互连接。3.如权利要求2所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，电源组合模块(4)、中央处理机组合模块(3)、射频模块(2)都通过螺钉固定安装在底座上，电池组合模块(I)通过螺钉固定在安装块上。4.如权利要求2所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，发射机内部的中央处理机组合模块(3)中安装有加速度传感器，在飞行过程中，CPU通过接收加速度传感器采集到的加速度量值，感受飞机外部加速度。5.如权利要求2所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，电源组合模块(4)对+28VDC的尖峰、浪涌电压进行瞬态抑制，完成与电池电压的供电切换，切换的电压输入到DC-DC芯片中转换成7.2V，供给射频模块(2)和中央处理机组合模块(3)，中央处理机组合模块(3)对加速度传感器的检测和阈值的计算，并选择性的接收飞机ARINC429总线上飞机的位置数据信息，发送给射频模块(2)中的DDS。6.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，射频模块(2)中的高频率稳定度晶振输入DDS后进行倍频，生成406MHz频率载波，同经过编码的数据信息完成B1-PhaseL调制并发射，121.5/243MHz的音频扫频幅度信号同样由中央处理机组合模块(3)控制射频模块(2)的DDS产生。7.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，121.5,243MHz和406.028MHz三路射频信号末端的合路器利用带通滤波器的带外阻带抑制性能来实现这三路射频信号输出频率和功率的合成。8.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，中央处理机组合模块(3)包括，微控制器、加速度传感器和ARINC429总线接收器，其中，加速度传感器感受外界的加速度量值，通过串行设备接口转发给微控制器，与微控制器进行通信。9.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，ARINC429总线接收器接收外部连接器(6)输入的ARINC429信号，通过判断ARINC429信号标识位，保留所需信息，经串行设备接口转发给微控制器。10.如权利要求1所述的航空用应急定位搜救系统，其特征在于，射频模块(2)包括，直接数字频率合成器DDS、温补晶振、滤波及射频增益链路、分立器件搭建的合路器，其中直接数字频率合成器DDS通过温补晶振的输入频率进行倍频，并受中央处理机组合模块(3)中的微控制器配置，产生音频扫频幅度信号，然后用直接数字频率合成器(DDS)产生的121/243MHZ载波进行调制。【文档编号】H04B1/04GK203492011SQ201320364505【公开日】2014年3月19日申请日期:2013年6月24日优先权日:2013年6月24日【发明者】袁天,唐雁斌,贝伟锋,崔士儒,汪永军申请人:成都凯天电子股份有限公司