基于TCAS系统的区域空域管理监视系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于TCAS系统的区域空域管理监视系统，该系统通过信号询问装置对区域空域内装有A/C或S模式应答机的飞机进行询问，在接收飞机返回的应答信号后，对应答信号进行处理，从而获取区域空域飞机的航向、机体状态、地理位置等信息。同时，该系统还可融入机载ADS-B网络，以接收广播的形式获取飞机的相关状态信息。本实用新型专利技术将航空业内广泛认可的空中交通预警防撞理念引入地面，不仅使用方便快捷，移动灵活。本实用新型专利技术作为一种区域空域管理监视系统，广泛应用于军用或小型机场地面监视。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及管理监视系统，尤其是基于TCAS系统的区域管理监视系统。
技术介绍
TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System),空中交通预警和防撞系统。TCAS系统的功用是，向邻近的飞机发出询问信号，通过入侵飞机的机载应答机系统对询问信号的应答，获得入侵飞机的代码、高度、航向和其他数据。TCAS计算机通过数据分析，判断出入侵飞机相对本机的威胁等级。如果存在潜在的威胁，TCAS系统将向驾驶员发出咨询提示，或发出垂直机动指示，指导驾驶员，避免与入侵飞机发生冲突。如果不存在威胁，TCAS系统将显示入侵飞机的相对位置和轨迹。ADS-B指广播式自动相关监视。装备了 ADS-B自动广播系统的飞机可通过数据链广播其自身的精确位置和其它数据(如速度、高度及飞机是否转弯、爬升或下降等)。ADS-B 自动广播系统与空管系统、其它飞机的机载ADS-B自动广播系统结合起来，在空地都能提供精确、实时的冲突信息。控制交通管制应答机是空中交通管制雷达信标系统的机载设备，它的功用是与地面二次雷达相配合，向地面管制中心报告飞机的识别代码和气压高度。应答机有A/C模式和S模式应答机两种。空中交通管制雷达信标系统也成为航管二次系统，由一次雷达和二次雷达两部分组成，通过二次雷达与机载应答机配合，采用询问-应答方式工作。地面二次雷达发射机产生询问脉冲信号由其天线辐射，记载应答机在接收到有效询问信号后产生相应的应答发射信号，地面二次雷达接收面接收到这一应答信号后，进行一系列的处理获得所需的飞机识别码和气压高度等信号。机载应答机所回答的信息内容取决于地面二次雷达的询问信号。询问信号的模式与询问的方式由管制中心确定。A模式应答机应答的信息内容是飞机的识别码，C模式应答机应答的信息内容是飞机高度信息。而S模式应答机在具备A模式应答机和C模式应答机功能的基础上，结合TCAS可实现飞行中飞机间的数据通讯和交换。由于机场区域地面监视系统主要以雷达和二次雷达为基础，采用塔台管制、进近管制和区域管制相结合的方式，对空域飞行器进行监视。但这种面监视系统由于功能复杂， 需要具备终端区管制系统和区域管制系统，而雷达、塔台等硬件设施往往体积、重量又较大，不仅搬运困难，而且耗能严重，成本高。因为现有机场区域地面监视系统设备庞大，不利于搬运，其应用环境会受到一定受限。如在我国2008年汶川地震中，由于地震区域交通不便，地面信息很难传出，执行救援任务的直升机在执行飞行任务时只能依靠机载设备和飞行员目测的方式获取周围空域的情况。而现有机场区域地面监视系统设备和维护成本的高昂，则导致一些中小型机场负担沉重。随着我国民航的发展，国内民航飞机、大中小型机场以及航班航线日益增多，尤其是我国军用航空机场和中西部中小机场的扩建，对区域空域管理系统的需求在不断增加。因此，提供一种移动方便、功能强大且费用适中的区域空域管理系统，对航班、航线进行有效的管理，使民航飞机能在空中安全，有条不紊地飞行，以保障乘客的生命财产安全，成为民航建设中重要的课题。
技术实现思路
本技术要实现的目的是提供一种移动方便且功能强大的基于TCAS系统的区域空域管理监视系统。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是基于TCAS系统的区域空域管理监视系统，包括信号管理分配装置、信号发射装置、信号接收装置、信号处理装置、信号数据计算检验装置、数据存储装置、综合控制与数据管理装置、PC机和电源；信号管理分配装置的第一输入端与综合控制与数据管理装置的输出端相连，信号管理分配装置的第二输入端与信号接收装置的输出端相连，信号管理分配装置的第一输出端与信号发射装置的输入端相连，信号管理分配装置的第二输出端与信号处理装置的输入端相连；信号处理装置的第一输出端与信号数据计算检验装置的输入端相连，信号处理装置的第二输出端与数据存储装置的第一输入端相连；信号数据计算检验装置的输出端与数据存储装置的第二输入端相连；综合控制与数据管理装置的第一输入端与数据存储装置的输出端相连，综合控制与数据管理装置的第二输入端与PC机相连，综合控制与数据管理装置的第三输入端与电源相连。进一步，信号发射装置包括用于向装有A/C模式应答机的飞机发射询问信号的A/C模式信号发射模块；用于向装有S模式应答机的飞机发射询问信号的S模式信号发射模块。进一步，信号接收装置包括用于接收装有A/C模式应答机的飞机返回的应答信号的A/C模式信号接收模块；用于接收装有S模式应答机的飞机返回的应答信号的S模式信号接收模块；以及用于接收装有ADS-B自动广播系统的飞机发出的信号的ADS-B模式信号接收模块。进一步，信号处理装置包括用于处理飞机的参数信息的参数信息处理模块；用于处理飞机内部操作视频信息的视频信息处理模块；以及用于处理飞机自身的状态信息的状态信息处理模块；参数信息处理模块的输出端和视频信息处理模块的输出端均与数据存储装置的第一输入端相连；所述状态信息处理模块的输出端与信号数据计算检验装置的输入端相连。进一步，信号发射装置和信号接收装置信号的发送和接收采用天线装置实现，所述天线装置包括方向天线。本技术的有益效果是本技术基于TCAS技术，将航空业内广泛认可的空中交通预警防撞理念引入地面，系统中信号询问装置对区域空域内装有A/C模式应答机或S应答机进行询问，后通过对信号应答装置接收到的飞机返回信息进行信号数据处理，获得区域内空域飞机的航向、机体状态、地理位置等信息，对区域空域飞机进行实时监控。此夕卜，还可将飞机相关状态信息记录在数据库中，可在需要时进行信息重放。本技术基于 TCAS系统的区域空域管理监视系统脱离了现有空管系统对二次雷达的依赖，而利用民航系统已有的机载TCAS系统、应答机系统和ADS-B自动广播系统，实现对区域空域飞机的监视和管理，不仅使用方便快捷，移动灵活，而且功能强大。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明附图说明图1是本技术基于TCAS系统的区域空域管理监视系统的结构方框图；图2是本技术基于TCAS系统的区域空域管理监视系统实施例一的结构方框图。具体实施方式参照图1本技术基于TCAS系统的区域空域管理监视系统的结构方框图(天线装置没有显示出)，本技术基于TCAS系统的区域空域管理监视系统，包括信号管理分配装置、信号发射装置、信号接收装置、信号处理装置、信号数据计算检验装置、数据存储装置、综合控制与数据管理装置、PC机和电源；信号管理分配装置的第一输入端与综合控制与数据管理装置的输出端相连，信号管理分配装置的第二输入端与信号接收装置的输出端相连，信号管理分配装置的第一输出端与信号发射装置的输入端相连，信号管理分配装置的第二输出端与信号处理装置的输入端相连；信号处理装置的第一输出端与信号数据计算检验装置的输入端相连，信号处理装置的第二输出端与数据存储装置的第一输入端相连；信号数据计算检验装置的输出端与数据存储装置的第二输入端相连；综合控制与数据管理装置的第一输入端与数据存储装置的输出端相连，综合控制与数据管理装置的第二输入端与PC机相连，综合控制与数据管理装置的第三输入端与电源相连。参照图2本技术基于TCAS系统的区域空域管理监视系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪生，王军，牟弘，
申请(专利权)人：广州航新航空科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：