飞行器状态数据传输链路系统及方法与流程

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及一种飞行器状态数据传输链路系统及方法。

背景技术：

现有飞行器的监控状态信息需要依赖庞大的地面基站实现传输，而在特殊气象、特定飞行空域、跨国飞行时，飞行器的数据无法及时便利的传输到地面，甚至需要花费巨大资金代价才能确保实时监控飞行器状态的数据。且极端情况监控飞行器对航空运输企业来说是尤为重要的也是目前地面监控的挑战。因此，建设一套全天候无盲区的数据监控链路非常有必要，同时监控链路的建设和使用成本低廉也是系统建设的重要目标。

目前航空运输业内的数据传输链路主要包括：空管雷达组网实现数据传输和监控；ads-b技术通过甚高频或者卫星链路传输数据。空管雷达覆盖范围有限，很多地区会出现雷达覆盖盲区，因此通过空管雷达实现飞行器全天候全时段的监测较为困难；ads-b虽然数据带宽较大，但是同样在地面基站密度较低、偏远山区的时候同样会出现监测盲区；同时，飞行器在跨国飞行时，如何协同各国各地区的数据交互较为困难，目前使用成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种飞行器状态数据传输链路系统及方法，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明实施例提供一种飞行器状态数据传输链路系统，包括飞行器飞控系统、机载北斗终端和地面北斗终端，其中：飞行器飞控系统，用于获取飞行器的状态数据并发送给机载北斗终端；机载北斗终端，与飞行器飞控系统相连，用于获取飞行器的状态数据，将状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，并通过北斗短报文通讯系统传输给地面北斗终端；地面北斗终端，与机载北斗终端连接，用于接收北斗短报文标准编码格式数据，将北斗短报文标准编码格式数据按照解码要求进行解码，将解码后得到的状态数据通过以太网定向转发到用户终端。

进一步地，飞行器飞控系统具体用于：获取飞行器的状态数据，并通过arinc664/arinc429数据总线与机载北斗终端之间进行数据传输，其中，状态数据包括：cas告警信息、info提示信息、动力系统关键数据和飞控系统关键数据。

进一步地，机载北斗终端具体用于：

通过北斗短报文通讯系统与地面北斗终端进行通讯，通过北斗短报文通讯系统进行飞行器的状态数据的定时发送，其中，在正常情况下按照每隔第一预定时间发送一次，遇到紧急情况自动调整到每隔第二预定时间发送一次，第二预定时间小于第一预定时间；

根据预先设定的监控的方案对获取的飞行器的状态数据进行筛选、重组以及编码；

在向地面北斗终端进行数据传输时，在北斗短报文标准编码格式数据中加入北斗位置信息，以使基于北斗位置信息对飞行器进行实时位置追踪。

进一步地，地面北斗终端具体用于：根据预先设定的监控方案将关键状态数据进行解析后发送到用户终端。

地面北斗终端进一步用于：与机载北斗终端建立双向问询机制，即当地面需要问询机载人员情况时，基于地面北斗指挥终端选择发送预先设定的内容或者手动编辑的内容，向机载北斗终端优先发送问询内容，并接收机载北斗终端回复的信息。

本发明实施例还提供一种飞行器状态数据传输链路方法，用于上述基于北斗卫星导航系统的飞行器状态数据传输链路系统，方法具体包括：

通过飞行器飞控系统获取飞行器状态数据并发送给机载北斗终端；

通过机载北斗终端获取飞行器的状态数据，将状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，并通过北斗短报文通讯系统传输给地面北斗终端；

通过地面北斗终端接收北斗短报文标准编码格式数据，将北斗短报文标准编码格式数据按照解码要求进行解码，将解码后得到的状态数据通过以太网定向转发到用户终端。

进一步地，通过飞行器飞控系统获取飞行器状态数据并发送给机载北斗终端具体包括：获取飞行器的状态数据，并通过arinc664/arinc429数据总线与机载北斗终端之间进行数据传输，其中，状态数据包括：cas告警信息、info提示信息、动力系统关键数据和飞控系统关键数据。

进一步地，通过机载北斗终端获取飞行器的状态数据，将状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，并通过北斗短报文通讯系统传输给地面北斗终端具体包括：

通过北斗短报文通讯系统与地面北斗终端进行通讯，通过北斗短报文通讯系统进行飞行器的状态数据的定时发送，其中，在正常情况下按照每隔第一预定时间发送一次，遇到紧急情况自动调整到每隔第二预定时间发送一次，第二预定时间小于第一预定时间；

根据预先设定的监控的方案对获取的飞行器的状态数据进行筛选、重组以及编码；

在向地面北斗终端进行数据传输时，在北斗短报文标准编码格式数据中加入北斗位置信息，以使基于北斗位置信息对飞行器进行实时位置追踪。

进一步地，通过地面北斗终端将解码后得到的状态数据通过以太网定向转发到用户终端具体包括：根据预先设定的监控方案将关键状态数据进行解析后发送到用户终端。

该方法进一步包括：通过地面北斗终端与机载北斗终端建立双向问询机制，即当地面需要问询机载人员情况时，基于地面北斗指挥终端选择发送预先设定的内容或者手动编辑的内容，向机载北斗终端优先发送问询内容，并接收机载北斗终端回复的信息。

采用本发明实施例，能够实现短报文的全球任意位置传输，降低对地面基站的依赖，不需要庞大的地面接收基站的建设，没有任何监控盲区，实现地面对飞行器的全天候监控；飞行器状态数据可根据实际需求进行定制化，监控方式多样性；监控系统依托已经建成的北斗卫星导航系统，只需建设机载北斗终端和地面北斗终端，降低了监控成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的飞行器状态数据传输链路系统结构示意图；

图2是本发明实施例的飞行器状态数据传输链路方法流程图；

图3是本发明实施例的飞行器状态数据传输链路中数据格式及转换关系。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

系统实施例

根据本发明实施例，提供了一种飞行器状态数据传输链路系统，图1是本发明实施例的飞行器状态传输链路系统结构图，如图1所示，根据本发明实施例的飞行器状态数据传输链路系统具体包括：飞行器飞控系统10、机载北斗终端12和地面北斗终端14。

所述飞行器飞控系统10，用于获取飞行器的状态数据并发送给机载北斗终端；所述飞行器飞控系统10具体用于：获取飞行器的状态数据，并通过arinc664/arinc429数据总线与所述机载北斗终端之间进行数据传输，其中，所述状态数据包括：cas告警信息、info提示信息、动力系统关键数据和飞控系统关键数据。

所述机载北斗终端12，与飞行器飞控系统相连，用于获取飞行器的所述状态数据，将所述状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，并通过北斗短报文通讯系统传输给地面北斗终端；所述机载北斗终端12具体用于：

通过北斗短报文通讯系统与所述地面北斗终端进行通讯，通过所述北斗短报文通讯系统进行飞行器的状态数据的定时发送，其中，在正常情况下按照每隔第一预定时间发送一次，遇到紧急情况自动调整到每隔第二预定时间发送一次，所述第二预定时间小于所述第一预定时间；

根据预先设定的监控的方案对获取的飞行器的状态数据进行筛选、重组以及编码；

在向所述地面北斗终端进行数据传输时，在所述北斗短报文标准编码格式数据中加入北斗位置信息，以使基于所述北斗位置信息对飞行器进行实时位置追踪。

所述地面北斗终端14，与所述机载北斗终端连接，用于接收所述北斗短报文标准编码格式数据，将所述北斗短报文标准编码格式数据按照解码要求进行解码，将解码后得到的所述状态数据通过以太网定向转发到用户终端。所述地面北斗终端14具体用于：根据预先设定的监控方案将关键状态数据进行解析后发送到用户终端。所述地面北斗终端14进一步用于：与所述机载北斗终端建立双向问询机制，即当地面需要问询机载人员情况时，基于地面北斗指挥终端选择发送预先设定的内容或者手动编辑的内容，向所述机载北斗终端优先发送问询内容，并接收所述机载北斗终端回复的信息。

以下对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

首先需要在飞行器上加装机载北斗终端，接入飞行器的飞控系统，飞行器飞控系统通过arinc664/arinc429数据总线与机载北斗终端之间进行数据传输，获取飞行器状态数据，飞行器状态数据主要包括cas告警信息、info提示信息、动力系统关键数据和飞控系统关键数据。根据预先设定的监控方案，机载北斗终端对飞行器状态数据进行筛选、重组和编码，将飞行器状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，然后借助北斗报文通讯通道进行发送，在向地面北斗终端进行数据传输时，在北斗短报文标准编码格式数据中加入北斗位置信息，以使基于北斗位置信息对飞行器进行实时位置追踪。

借助第三代北斗卫星导航系统的短报文通讯系统，实现飞行器的关键数据的定时发送，其中，在正常情况下按照每隔第一预定时间发送一次，遇到紧急情况自动调整到每隔第二预定时间发送一次，第二预定时间小于第一预定时间，加快数据下传速率。

地面指挥处建设一套北斗指挥终端，负责接收和发送短报文，建立地面与飞行器之间的通讯链路。地面指挥终端接收并解析飞行器发送的短报文，根据预先设定的监控方案，将关键参数信息解析后投送到用户终端；

监控显示内容可以根据用户定制化，但主要包含以下几方面的内容：飞行器的位置信息，便于实时追踪飞行器；飞行器的cas和info信息，实时了解飞行的健康状态；飞行器的关键系统数据，如发送机运转速率、燃油总量、滑油压力等关键等，这部分可以根据用户定制化；

机载和地面北斗终端建立询问机制，根据需要预先设定询问内容或者手动编辑内容，此时北斗终端优先发送询问内容。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过北斗短报文通讯系统实现机载北斗终端与地面北斗终端的通讯，实现地面对飞行器状态数据的实时监控，降低了对地面基站的依赖，没有任何监控盲区，尤其在跨国飞行、偏远地区能够实现飞行数据无缝连接不中断，地面可对飞行器全天候监控；飞行器监控内容能够根据需求进行定制化,监控方式多样；依托已经建成的北斗卫星导航系统，只需建设机载北斗终端和地面北斗终端，降低了建设成本。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种飞行器状态数据传输链路方法，图2是本发明实施例的飞行器状态传输链路方法流程图，如图2所示，根据本发明实施例飞行器状态数据传输链路方法具体包括：

步骤201，通过飞行器飞控系统获取飞行器状态数据并发送给机载北斗终端，步骤201具体包括：

获取飞行器的状态数据，并通过arinc664/arinc429数据总线与所述机载北斗终端之间进行数据传输，其中，所述状态数据包括：cas告警信息、info提示信息、动力系统关键数据和飞控系统关键数据。

步骤202，通过所述机载北斗终端获取飞行器的所述状态数据，将所述状态数据转换成北斗短报文标准编码格式数据，并通过北斗短报文通讯系统传输给地面北斗终端；步骤202具体包括：

通过北斗短报文通讯系统与所述地面北斗终端进行通讯，通过所述北斗短报文通讯系统进行飞行器的状态数据的定时发送，其中，在正常情况下按照每隔第一预定时间发送一次，遇到紧急情况自动调整到每隔第二预定时间发送一次，所述第二预定时间小于所述第一预定时间；

根据预先设定的监控的方案对获取的飞行器的状态数据进行筛选、重组以及编码；

在向所述地面北斗终端进行数据传输时，在所述北斗短报文标准编码格式数据中加入北斗位置信息，以使基于所述北斗位置信息对飞行器进行实时位置追踪。

步骤203，通过所述地面北斗终端接收所述北斗短报文标准编码格式数据，将所述北斗短报文标准编码格式数据按照解码要求进行解码，将解码后得到的所述状态数据通过以太网定向转发到用户终端；步骤203具体包括：

根据预先设定的监控方案将关键状态数据进行解析后发送到所述用户终端；通过所述地面北斗终端与所述机载北斗终端建立双向问询机制，即当地面需要问询机载人员情况时，基于地面北斗指挥终端选择发送预先设定的内容或者手动编辑的内容，向所述机载北斗终端优先发送问询内容，并接收所述机载北斗终端回复的信息。

以下对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

本发明中，飞行器状态数据链路方法的集成，包括：飞行器的状态数据获取和短报文编码发送、基于北斗卫星系统的短报文功能实现报文信息的传输、地面监控终端接收短报文解码和显示、短报文传输中融入北斗位置信息实对飞行器进行实时位置追踪，通过北斗卫星导航系统的短报文功能，将飞行器与地面监控终端有机融合在一起，将飞行器的健康状态数据和位置信息实时下传，能够实现在地面监控到飞行器的实时数据以及位置信息。

图3是本发明实施例的飞行器状态数据传输链路中数据格式及转换关系，如图3所示：飞行器的状态数据通过机载北斗终端进行数据采集编码，将航空总线arinc664/arinc429数据30转换成北斗短报文标准编码31格式数据，然后通过北斗卫星链路传输到地面北斗终端；地面北斗终端接收短报文信息按照解码要求，将飞行器的健康状态信息进行短报文解码32并显示，通过以太网进行数据定向转发，便于地面监控人员实时监测飞行器的状态。飞行器状态数据传输链路方法的重点是借助北斗卫星导航系统的短报文功能，将飞行器的健康状态数据以及北斗位置信息下传到地面实现监控，建设一套专用的飞行器数据传输链路。借助北斗卫星导航系统的短报文功能，通过卫星传输链路可以实现短报文信息的全球任意位置的传输，可以解决数据传输的盲区问题，不需要庞大的地面接收基站的建设。通过北斗卫星导航系统传输的数据可以按照北斗系统统一标准编码传输，实现飞行器的数据传输编码规则，建立全球通用的数据交互标准。

利用地面短报文接收终端汇集各架机发送的短报文信息，通过专用互联网通道将数据发送到客户终端。降低了地面接收终端的建设，实现短报文数据集中收集和管理。通过飞行器状态数据传输链路方法实现飞行器的数据实时下传，极大的降低对地面基站的依赖，没有任何的监控盲区。尤其是在跨国飞行、偏远地区中可以实现飞行数据无缝连接不中断，地面监监控可对飞行器的全天候监控。飞行器监控内容可根据实际需求进行定制化，监控方式多样性；监控系统依托已经建成的北斗卫星导航系统，只需建设机载和地面北斗终端，建设成本大大降低，监控门槛也大大降低。

在常规数据发送中，融入双向问询服务。即当地面需要问询机载人员情况时可在地面终端选择发送预先设定的内容或者手动编辑发送内容，此时地面终端优先发送问询内容，机载端收到信息后回复信息，从而建立机载和地面的双向通讯，增加了飞行器的数据传输和通讯的安全冗余度。

以上所述仅为本文件的实施例而已，并不用于限制本文件。对于本领域技术人员来说，本文件可以有各种更改和变化。凡在本文件的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本文件的权利要求范围之内。