显控一体式地面站的制作方法

本实用新型涉及地面站技术领域，特别涉及一种显控一体式地面站。

背景技术：

飞机机载宽带卫星通信系统一般由机载站和地面站通过同步卫星构成点对点通信系统。地面站是飞机机载带宽卫星通信系统完成任务必不可少的重要设备，现有的地面站具有以下缺点：

1、现有的地面站只有一路存储，数据存储在中心控制单元上，一旦中心控制单元系统崩溃，则数据丢失，造成极大的损失；

2、所有模块(如电台、接收模块)均通过串口方式与中心控制单元连接，而中心控制单元串口有限，当外部需要接入其它传感器时，需要更换中心控制单元或外扩串口卡方可实现，可扩展性差。

此外，现有的地面站只能通过外接鼠标键盘进行操作，操作方式比较单一，且需要外部计算机来计算移动站和地面站之间的卫星信息的差分数据，结构不够简便。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种显控一体式地面站，不仅能够实现两种操作方式：触屏操作和鼠标键盘操作，且另设主机，使地面站系统更加完善。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种显控一体式地面站，包括：箱体、显控一体机、地面站系统模块、控制面板，其中，

所述显控一体机包括：显示屏、主机，所述显示屏嵌接在所述箱体的前表面，所述主机嵌入在所述箱体内部；

所述控制面板包括：数据下载接口、数据输出接口、网口、多个USB接口、GPS天线、接地柱、保险丝柱、电源接口、开关、鼠标、键盘，其中，所述数据下载接口、所述数据输出接口、所述网口、所述每个USB接口、所述GPS天线、所述接地柱、所述保险丝柱、所述电源接口、所述开关均位于所述箱体的右侧，所述键盘、鼠标分别连接所述每个USB接口；

所述地面站系统模块嵌入在所述箱体内部，包括：中心控制单元、GPS接收模块、独立存储模块、交换机、电台、电源模块，所述独立存储模块、所述交换机、所述显控一体机、所述数据下载接口、所述数据输出接口、所述接地柱、所述开关、所述每个USB接口分别与所述中心控制单元连接，所述电源模块分别与所述中心控制单元、所述电台、所述交换机、所述独立存储模块、所述电源接口连接，所述GPS天线与所述GPS接收模块连接，所述保险丝柱与所述电源接口连接，

其中，所述交换机的第一网口与所述GPS接收模块的网口连接，所述交换机的第二网口与所述电台的网口连接，所述交换机的第三网口与所述中心控制单元的网口连接，所述交换机的第四网口连接所述控制面板的网口。

进一步，所述箱体顶部还安装有提手。

进一步，所述显示屏的下面从左往右依次设置有定位指示灯、存储指示灯、系统指示灯、电源指示灯，所述定位指示灯与所述GPS接收模块连接，所述存储指示灯与所述独立存储模块连接，所述系统指示灯与所述中心控制单元连接，所述电源指示灯与所述电源模块连接。

进一步，所述显示屏为触摸屏。

进一步，所述交换机的各网口、所述电台的网口、所述GPS接收模块的网口、所述中心控制模块的网口处均配置有网络变压器。

进一步，所述GPS接收模块还包括静电保护电路，所述静电保护电路的输入端与所述网络变压器连接，所述静电保护电路的输出端与所述GPS接收模块的网口连接。

进一步，所述中心控制单元包括：控制模块、串口电路、RTC时钟电路、内部存储模块，所述串口电路、RTC时钟电路、内部存储模块分别与所述控制模块连接。

进一步，所述控制模块采用的芯片型号为ARM芯片TI am335xD，所述串口电路采用5个串口。

进一步，所述电源模块内置两路开关电源：第一路开关电源、第二路开关电源，所述第一路开关电源与所述电台连接，所述第二路开关电源分别与所述中心控制单元、交换机、独立存储模块连接。

根据本实用新型实施例的显控一体式地面站，显控一体机有两种操作方式：触屏或者通过箱体上的USB接口连接鼠标、键盘来操作显控一体机，可根据需求灵活选用其中一种操作方式，并且通过另设主机，自带操作系统，可以直接下载自主研发或者商业软件，直接对移动站和地面站之间的卫星信息的进行差分处理，便于分析移动站运行轨迹以及定位精度，并可导出分析数据便于查阅，使结构更加简便。

另外，独立存储模块和中心控制单元的内部存储模块相互独立，实现了双路存储，设置交换机，方便后续设备扩展而且网络通讯速率高，实时性好、可靠性高。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的显控一体式地面站的结构框图；

图2为本实用新型的显控一体式地面站的整体结构图；

图3为本实用新型的显控一体式地面站的右视图；

图4为本实用新型的电源模块的部分电路原理图；

图5为本实用新型的串口电路的部分电路原理图；

图6为本实用新型的网络变压器的电路原理图；

图7为本实用新型的独立存储模块的电路原理图；

图8为本实用新型的交换机的复位电路原理图；

图9为本实用新型的独立存储模块存储流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的一种显控一体式地面站，包括：箱体1、显控一体机2、地面站系统模块3、控制面板4，

其中，显控一体机2包括：显示屏21、主机，显示屏21嵌接在箱体1的前表面，主机嵌入在箱体1内部，具体地，显示屏21为触摸屏，主机操作系统优选Windows7操作系统，可以安装自主研发或商业软件，比如：事后处理软件，事后处理软件可以将地面站存储的位置，星历、历书等卫星信息与移动站保存的位置，星历、历书等卫星信息进行差分处理，便于分析移动站运行轨迹以及定位精度，并可导出分析数据便于查阅。飞机起飞前，通过地面站的显示屏21可监控机载站内部各模块及数据存储是否正常，缩短了飞机起飞前准备及检查时间，提高了工作效率。

具体地，显示屏21的下面从左往右依次设置有定位指示灯6、存储指示灯7、系统指示灯8、电源指示灯9，定位指示灯6与GPS接收模块34连接，存储指示灯7与独立存储模块33连接，系统指示灯8与中心控制单元31连接，电源指示灯9与电源模块35连接。

如图3所示，控制面板4包括：数据下载接口41、数据输出接口42、网口43、多个USB接口44、GPS天线46、接地柱47、保险丝柱48、电源接口49、开关45、鼠标、键盘，其中，数据下载接口41、数据输出接口42、网口43、每个USB接口44、GPS天线46、接地柱47、保险丝柱48、电源接口49、开关45均位于箱体1的右侧，键盘、鼠标分别连接每个USB接口44。

地面站系统模块3嵌入在箱体1内部，包括：中心控制单元31、GPS接收模块34、独立存储模块33、交换机32、电台36、电源模块35，独立存储模块33、交换机32、显控一体机2、数据下载接口、数据输出接口、接地柱、开关、每个USB接口44分别与中心控制单元31连接，电源模块35分别与中心控制单元31、电台36、交换机32、独立存储模块33、电源接口连接，GPS天线与GPS接收模块34连接，保险丝柱与电源接口连接，防止因电流过大损坏电路。

如图7所示，独立存储模块33选用固态硬盘芯片，抗冲击能力好、稳定性高，与中心控制单元31之间还连接有USB转Msata芯片，以便数据存储、删除的操作，

具体地，存储流程如图9所示：系统运行，中心控制单元31向独立存储模块33传输数据，如果下载状态判断为是，则显控一体机2显示文件下载进度，如果下载状态判断为否，则进行是否接收到原始数据的判断，如果接收到原始数据的判断为否，则无文件生成，进而判断存储故障，如果接收到原始数据的判断为是，则对存储空间剩余容量是否大于500M进行判断，如果存储空间剩余容量大于500M，则存储数据并生成文件，如果存储空间剩余容量小于500M，则自动删除较早文件并存储。

具体地，本实用新型的地面站采用220V供电，电源模块35内置两路开关电源：第一路开关电源、第二路开关电源，第一路开关电源与电台36连接，将输入电压220V转换为12V电源供电台36使用，第二路开关电源分别与中心控制单元31、交换机32、独立存储模块33连接，将输入电压220V转换为12V直流电源，如图4所示，再通过电源模块35中的pin78060w DCDC芯片，将12V直流电源转换为5V电源供给中心控制单元31，再通过电源管理芯片MP2012将5V电源转成3.3V电源供给串口电路、网口、USB等驱动芯片。

其中，如图8所示，交换机32具有复位电路，上电时默认低电平复位，复位后交换机32正常工作，交换机32的第一网口与GPS接收模块34的网口连接，交换机32的第二网口与电台36的网口连接，交换机32的第三网口与中心控制单元31的网口连接，交换机32的第四网口连接控制面板4的网口，使所有网口都经交换机32转换，进行各模块状态监控和数据交互，保证了本实用新型中地面站各主要模块(GPS接收模块34、电台36、中心控制单元31、独立存储模块33)工作的独立性，同时增强了后续设备的扩展性，当需要增加设备时，交换机32上增加一路网络接口，中心控制单元31即可访问，不涉及中心控制单元31任何硬件更改，同时网络通讯速率高，实时性好、可靠性高。

交换机32的各网口、电台36的网口、GPS接收模块34的网口、中心控制模块的网口处均配置有网络变压器，如图6所示，优选的，网络变压器采用HX5004NL型号的芯片。

具体地，箱体1顶部还安装有提手5。

具体地，GPS接收模块34还包括静电保护电路，静电保护电路的输入端与网络变压器连接，静电保护电路的输出端与GPS接收模块34的网口连接，其中，静电保护电路采用TVS管对GPS接收模块34进行静电保护。GPS接收模块34将接收到的飞机运行参数通过交换机32传输到中心控制单元31，中心控制单元31对参数进行计算后将计算结果通过交换机32转发到电台36，同时显示在显示屏21上。

其中，中心控制单元31包括：控制模块、串口电路、RTC时钟电路、内部存储模块，串口电路、RTC时钟电路、内部存储模块分别与控制模块连接。中心控制单元31能够实时检测独立存储模块33和内部存储模块存储有无异常，检测电台36和GPS接收模块34通信有无故障。

其中，内部存储模块与独立存储模块33相互独立，实现双路存储，一路存储在独立存储模块33中，另一路存储在内部存储模块，两者相互独立、互不干涉、互为备份，大大提高了数据可靠性。

具体地，控制模块选择TI am335xD的ARM芯片作为核心控制芯片，具有200pin双排针插座，方便核心控制芯片与底板插拔，开发平台为TIAM3354处理器，运行主频800MHz，内存为512M RAM，256M Flash，12Bit地址线，16Bit数据线，6路串口，1路SD卡，1路RS485总线，外置RTC芯片，JTAG调试口等多路数据接口，满足显控一体式地面站接口众多的需求。

如图5所示，串口电路共使用了5个串口，根据配置可自动切换为RS232或RS422电平隔离输出，串口芯片MAX232将232信号转换为串口输出。

根据本实用新型实施例的显控一体式地面站，显控一体机有两种操作方式：触屏或者通过箱体上的USB接口连接鼠标、键盘来操作显控一体机，可根据需求灵活选用其中一种操作方式，并且通过另设主机，自带操作系统，可以直接下载自主研发或者商业软件，直接对移动站和地面站之间的卫星信息进行差分处理，便于分析移动站运行轨迹以及定位精度，并可导出分析数据便于查阅，使结构更加简便。

另外，独立存储模块和中心控制单元的内部存储模块相互独立，实现了双路存储，设置交换机，方便后续设备扩展而且网络通讯速率高，实时性好、可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。