一种航空多模融合通信系统地面终端的制作方法

1.本发明涉及航空通信地面管控技术领域，具体涉及一种航空多模融合通信系统地面终端，涉及航空多模融合通信系统的地面控制中心，具备数据通信、存储、转发、分析和监测等功能。


背景技术：

2.随着航空技术的快速发展和空中航行流量的迅速膨胀，构建数字化、一体化的管理系统是发展的必然趋势。在行业应用领域内，飞行需求日益旺盛，产生的飞行信息数据十分庞大从而不易保存。在这样的背景下，研制一款信息交互能力强、空域协调效率高的地面终端设备显得十分必要。空中管理系统可以提高资源利用率、实现精细化的运行管理，毫无疑问将成为航空通信系统的重要一环。
3.本发明是一种航空多模融合通信系统地面终端，在与飞行器实现双向通信的基础上增加了ads-b in监测、遥测遥控健康监测和数据库管理功能，为空中流量监管以及飞行器健康航行都提供了良好的支持。该系统对飞行器提供的数据信息具有接收、存储、处理、转发等功能，并为飞行器提供遥测、遥控、广播监控、健康监测等服务。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种航空多模融合通信系统地面终端，涉及终端的硬件促组成和数据管理等软件平台，通过对无人机状态实时掌握，从而达到合理配置空中资源，管制顺畅、运行安全的目的。
5.为了达到上述的目的，本发明提供一种航空多模融合通信系统地面终端，包括：数传组网模块、有线网卡模块、北斗短报文通信模块、数据处理模块、显示屏和天线；
6.所述数据处理模块用于对地面设备接收的信息进行处理、解析、存储、控制和显示，具备存储和转发功能，将接收的图像载荷数据进行本地存储，并通过网口转发给客户数据中心；
7.所述数传组网模块直接接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机ads-bin信息、飞机图像信息、飞机位置信息和飞控状态信息，发送操作人员的控制指令给航空多模通信系统机载终端；
8.所述有线网卡模块能提供高速、稳定的网口信号，通过公网有线光纤通信访问云服务器，接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机ads-b in信息、飞机图像信息、飞机位置信息和飞控状态信息，发送操作人员的控制指令给航空多模通信系统机载终端；
9.所述北斗短报文通信模块直接接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机位置信息、飞控状态信息和应急报文，发送操作人员的控制指令给航空多模通信系统机载终端；
10.所述显示屏显示地面终端收发的数据、图像、处理和决策的画面，提供良好的人机交互画面；
11.所述天线包括rdss定向天线和数传全向天线，rdss定向天线供北斗短报文模块发
射和接收无线信号使用；数传全向天线供数传组网模块发射和接收无线信号使用。
12.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述数据处理模块采用cpu：intel core i7，内存：64gb ddr4，gpu：rtx 3060，硬盘：256gb ssd+1t sata企业级，显示：hdmi/dvi，网口：4个，usb：4个，操作系统：windows。
13.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述数传组网模块采用tdma机制，能支持高达20架航空多模通信系统机载终端进行通信控制。
14.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述有线网卡模块采用4块intel i210网络板卡。
15.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述有线网卡模块与地面控制终端核心服务器通过usb接口实现双向通信。
16.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述北斗短报文通信模块与地面控制终端核心服务器通过rs232接口双向通信。
17.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述数传组网模块与数据处理模块通过rj45接口双向通信。
18.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述显示屏通过hdmi连接线与航空多模融合通信系统地面终端连接。
19.上述一种航空多模融合通信系统地面终端，其中，所述rdss定向天线是三合一的天线，数传全向天线是双发双收的2根天线。
20.与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：
21.(1)一种航空多模融合通信系统地面终端，融合自组网专网通信、北斗短报文通信、公网通信、5g移动通信等多种通信技术；
22.(2)航空多模融合通信系统地面终端采用tdma机制，可以支持高达20架货运无人机的航空多模通信终端进行通信控制；
23.(3)航空多模融合通信系统地面终端对接收的信息兼具处理、解析、存储、控制、显示和转发等功能，用户可实现数据存储和转发、ads-b广播监视、遥测遥控健康监测等功能。
附图说明
24.本发明的一种航空多模融合通信系统地面终端由以下的实施例及附图给出。
25.图1为航空多模融合通信系统地面终端架构框图；
26.图2为航空多模融合通信系统地面终端信息流框图；
27.图3为ads-b in监测界面；
28.图4为遥测遥控健康监测界面；
29.图5为数据管理监测界面。
具体实施方式
30.以下对本发明的一种航空多模融合通信系统地面终端作进一步的详细描述。
31.本发明是一种航空多模融合通信系统地面终端，在与飞行器实现双向通信的基础上增加了ads-b in监测、遥测遥控健康监测和数据库管理功能，为空中流量监管以及飞行器健康航行都提供了良好的支持。该系统对飞行器提供的数据信息具有接收、存储、处理、
转发等功能，并为飞行器提供遥测、遥控、广播监控、健康监测等服务。
32.一种航空多模融合通信系统地面终集成了数传组网模块、有线网卡模块、北斗短报文通信模块、数据处理模块、显示屏和天线。设备中的信息流如图2所示，具体实施流程如下：
33.(1)“有线网卡模块”通过公网有线光纤通信访问云服务器，接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机ads-b in信息、飞机图像信息(透传)、飞机rtk定位信息和飞控状态信息，发送操作人员的控制指令给航空多模通信系统机载终端，有线网卡模块与地面控制终端核心服务器通过usb接口实现双向通信。
34.(2)“北斗短报文模块”直接接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机rtk定位信息、飞控状态信息和应急报文等信息，北斗短报文模块与地面控制终端核心服务器通过rs232接口双向通信。可通过操作人员将控制指令发送给航空多模通信系统机载终端。
35.(3)“数传组网模块”直接接收航空多模通信系统机载终端传输的飞机ads-b in信息、飞机图像信息(透传)、飞机rtk定位信息和飞控状态信息，数传组网模块与数据处理模块通过rj45接口双向通信。可通过操作人员将控制指令发送给航空多模通信系统机载终端。
36.(4)数据处理模块主要用于对地面设备接收的信息进行处理、解析、存储、控制和显示等，数据处理模块具备存储和转发功能，将接收的图像载荷数据进行本地存储，并通过网口转发给客户数据中心。
37.一种航空多模融合通信系统地面终端软件管理平台提供数据存储、转发、分析和监测等功能。
38.(1)“ads-b in监测”空管界面，如图3，可以显示1～20路航空多模融合通信系统机载终端接收到的空管态势信息。
‘
无人机列表栏目’内可以实现对20架航空多模融合通信系统机载终端的控制，选中工作为绿色圆点，未选中工作为红色圆点。
‘
ads-b消息列表栏目’内可显示当前飞机接收的ads-b in的报文信息，包括批号、时间、经度、纬度、高度、航班号、距离、方位、俯仰和速度。
‘
本机ads-b位置信息栏目’内可显示当前飞机发送的ads-b out的报文信息。
‘
飞行态势栏目’内可显示当前飞机的ads-b out消息地图定位和接收ads-b in消息地图定位和轨迹跟踪显示等功能。
39.(2)“遥测遥控健康监测”主页界面，如图4，可以显示1～20路航空多模融合通信系统机载终端整体运行情况健康状态监测等。
‘
无人机列表栏目’内可以实现对20架航空多模融合通信系统机载终端的控制，选中工作为绿色圆点，未选中工作为红色圆点。
‘
通信状态栏目’内可显示当前飞机的数传组网、公网通信、高精定位、北斗短报文链路的信号强度和ads-b、光电载荷和飞控接口的工作状态。
‘
通信选择栏目’内可选择当前飞机数传组网、公网、高精定位、北斗短报文和ads-b的通信设置。
‘
网络拓扑栏目’内可显示航空多模融合通信系统地面终端对航空多模融合通信系统机载终端的星状网络拓扑的实时监控，绿色圆点表示机载终端在线，红色圆点表示机载终端不在线。
40.(3)“数据管理”数据界面，如图5，可以对20路航空多模融合通信系统机载终端的数据进行存储和管理。
‘
无人机列表栏目’内可以实现对20架航空多模融合通信系统机载终端的控制，选中工作为绿色圆点，未选中工作为红色圆点。
‘
数传链路数据库(下行)栏目’可保存当前飞机所有的经数传链路下传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据。
‘
数传
链路数据库(上行)栏目’可保存当前飞机所有的经数传链路上传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据，在发送窗口里上传上行数据。
‘
公网链路数据库(下行)栏目’可保存当前飞机所有的经公网链路下传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据。
‘
公网链路数据库(上行)栏目’可保存当前飞机所有的经公网链路上传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据，在发送窗口里上传上行数据。
‘
北斗链路数据库(下行)栏目’可保存当前飞机所有的经北斗链路下传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据。
‘
北斗链路数据库(上行)栏目’可保存当前飞机所有的经北斗链路上传的数据，可通过日期和帧头进行查询历史数据，在发送窗口里上传上行数据。