飞机飞行状态实时监控方法及装置与流程

本发明涉及无线通信、飞机飞行安全领域，尤其涉及一种飞机飞行状态实时监控方法及装置。

背景技术：

目前，飞机的实时监控和管理较为困难，黑匣子技术也仅仅只能提供飞机飞行姿态的存储，通过外部接口读取飞机飞行状况，而无法实现实时回传飞机的位置信息，供地面服务站进行监管。

一方面飞机在巡航状态下，其飞行高度超越了地面移动通信基站的通信距离。而传统的卫星通信系统需要接收到卫星信号后，才能发送数据给卫星，由于高速运动下的多普勒效应，导致飞机在飞行过程中较难接受卫星信号，因此也难以应道到飞机实施监管中。因此在要实现飞机的飞行监管就需要解决飞机高速运动状态下的高速飞行通信问题。

技术实现要素：

介于现有技术方案存在的难以克服的缺点，本发明另辟蹊径，通过搭建独立的北斗rdss单发式卫星通信链路，基于卫星短报文通信功能，实现飞机姿态信息、位置信息的实时回传。由于单发式卫星通信链路没有接受通道，通过模拟卫星信道播发的信号来现实卫星链路上行数据的上传，因此不会受到飞机飞行过程中，接收机多普勒频移的影响。

本发明具体采用以下技术方案：

一种飞机飞行状态实时监控方法，其特征在于：基于北斗rdss卫星短报文通信，通过北斗rdss单发式卫星通信链路进行飞机飞行状态的上传。

进一步地，地面接收站采用北斗通信前置机对飞机飞行状态信息进行接收。

以及对应的监控装置方案，其特征在于：所述北斗rdss单发式卫星通信链路包括：卫星通信基带电路、卫星通信射频调制解调器电路和卫星通信功率放大器电路；所述卫星通信基带电路连接飞机控制器终端；所述卫星通信功率放大器电路连接天线。

优选地，所述卫星通信基带电路的基带芯片采用fb310芯片；所述卫星通信射频调制解调器电路采用rf2052射频芯片；所述卫星通信功率放大器电路采用型号为aba5412的ldmos功率放大器。

优选地，所述fb310芯片的pin_1脚作为rdx_rdss，配置为ttl电平的串口通信接口，连接飞机控制器终端。

优选地，在所述卫星通信射频调制解调器电路中，rf2052射频芯片依次连接：输出带通滤波器lif2253、带外抑制滤波器sf1616和助推级功率放大器bga217。

优选地，所述卫星通信基带电路、卫星通信射频调制解调器电路和卫星通信功率放大器电路由飞机机载电源供电。

优选地，所述天线设置于飞机前挡风玻璃处。

本发明及其优选方案实现了飞机在飞行过程中的飞行状态信息的实时监控，并且由于无卫星接收通道，不会类似传统北斗通信设备接收通道，受到多普勒频移的影响。同时以极低的成本实现北斗rdss单发式卫星通信链路装置的搭建，其应用灵活，实现实时监控飞机的飞行姿态，飞行位置，能用很好的用于飞机与地面的信息通信，救援等实际应用场景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

图1为本发明实施例北斗rdss单发式卫星通信链路结构示意图；

图2为本发明实施例卫星通信基带电路原理示意图；

图3为本发明实施例卫星通信射频调制解调器电路原理示意图；

图4为本发明实施例卫星通信功率放大器电路原理示意图。

具体实施方式

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

本实施例方案的实质是，将处于飞行状态的飞机模拟成为一个“卫星”则可以基于北斗rdss卫星短报文通信，通过北斗rdss单发式卫星通信链路进行飞机飞行状态的上传。此时地面接收站则可以采用北斗通信前置机对飞机飞行状态信息进行接收，利用现有的常规设备既可以实现信息的收取。

如图1所示，北斗rdss单发式卫星通信链路包括：卫星通信基带电路、卫星通信射频调制解调器电路和卫星通信功率放大器电路。其中，卫星通信基带电路连接飞机控制器终端；卫星通信功率放大器电路连接天线。

具体地，如图2所示，卫星通信基带电路的基带芯片采用fb310芯片，实现北斗rdss单发式卫星通信基带处理部分的功能。rdx_rdss和txd_rdss配置为ttl电平的串口通信接口，可以与飞机控制器终端进行连接，实现由飞机控制器终端通知基带发起通信申请的指令。其中，考虑到本实施例仅需单向发送数据的原因，r75电阻为预留空电阻，txd_rdss的信道实际上没有启用。vcc_bb1.2为基带处理芯片内核供电电压，由外部电源供给，c113和c115为电源滤波电容，同时具有防止上下电时电源电流变化引起的振铃效应的功能。

如图3所示，卫星通信射频调制解调器电路采用rfmd厂家的射频集成下变频芯片实现，rf2052自带锁相环频率合成器和下变频器，通过spi接口配置锁相环频率合成器的压控振荡器部分频率，来实现从基带信号到射频信号的调制。

在rf2052中，lfilt1、lfilt2和lfilt3（6、7、8引脚）连接锁相环鉴相器输出的低通滤波器，来实现闭环控制压控振荡器电压，从而自动锁定到设置的频率上。

rf2052射频芯片依次连接：输出带通滤波器lif2253、带外抑制滤波器sf1616和助推级功率放大器bga217。其中，lif2253实现将上变频后的信号滤波，去掉下边带信号，实现最终射频信号成形滤波。sf1616主要防止射频信号的带外辐射干扰其他通讯设备。bga217实现将输出功率推到+10dbm。

如图4所示，卫星通信功率放大器电路采用型号为aba5412的ldmos功率放大器，其中vcc_5为mos管漏极供电电流，vc_2.7为mos管栅极偏置电压，均由电源电路设计提供。

在本实施例中，卫星通信基带电路、卫星通信射频调制解调器电路和卫星通信功率放大器电路由飞机机载电源供电。天线可以设置于飞机前挡风玻璃处，以方便安装固定，且能够起到较好的信号发射的效果。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的飞机飞行状态实时监控方法及装置，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。