一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统

技术领域

本发明涉及无线电系统技术领域，尤其涉及一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统。

背景技术

目前，现有飞机上安装使用的机载应答机仅能接收地面空管二次雷达的询问信号，并作出相应回答，工作模式只有A、C两种模式。目前，国内采用以雷达网络为主的空中交通管理系统，仅依靠雷达网络来实现交通管理系统不能满足通用飞机多重密集飞行的要求，大大降低了空域的利用率及飞行安全。

现有技术问题及思考：

如何解决通用飞机交通管理系统的空域利用率较低、飞行安全性较差的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统，其通过设置在飞机上的主机、第一天线、第二天线、构型模块和B接收机等，实现提高了通用飞机交通管理系统的空域利用率和飞行安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统包括设置在飞机上的主机、第一天线、第二天线、构型模块和B接收机，所述主机与第一天线连接并通信，主机与第二天线连接并通信，主机与构型模块连接并通信，主机与B接收机连接并通信。

进一步的技术方案在于：所述第一天线为用于接收地面询问信号传输给应答机的天线，所述第二天线为用于为应答机提供GPS信息的天线，所述B接收机为用于诊断应答机故障的USB型B接收机。

进一步的技术方案在于：所述第一天线为KA61天线，所述第二天线为GA35天线。

进一步的技术方案在于：所述主机设置在中仪表板上，所述第一天线设置在机腹，所述第二天线设置在机顶。

进一步的技术方案在于：还包括第一高频馈线、第二高频馈线、第一电缆和第二电缆，所述主机通过第一高频馈线与第一天线连接并单向通信，主机通过第二高频馈线与第二天线连接并单向通信，主机通过第一电缆与构型模块连接并单向通信，主机通过第二电缆与B接收机连接并单向通信。

进一步的技术方案在于：还包括高度编码器，所述构型模块与高度编码器连接并通信。

进一步的技术方案在于：所述构型模块通过连接器与高度编码器相连。

进一步的技术方案在于：还包括电脑，所述B接收机与电脑连接并通信。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统包括设置在飞机上的主机、第一天线、第二天线、构型模块和B接收机，所述主机与第一天线连接并通信，主机与第二天线连接并通信，主机与构型模块连接并通信，主机与B接收机连接并通信。该技术方案，其通过设置在飞机上的主机、第一天线、第二天线、构型模块和B接收机等，实现提高了通用飞机交通管理系统的空域利用率和飞行安全性。

详见具体实施方式部分描述。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明公开了一种便于空管人员指挥空中交通提高飞行安全的导航系统包括固定在飞机上的主机、用于接收地面询问信号传输给应答机的第一天线、用于为应答机提供GPS信息的第二天线、构型模块、用于诊断应答机故障的USB型B接收机、第一高频馈线、第二高频馈线、第一电缆和第二电缆，所述主机设置在中仪表板上，所述第一天线为固定在机腹的KA61天线，所述第二天线为固定在机顶的GA35天线。

所述主机通过第一高频馈线与第一天线连接并单向通信，主机通过第二高频馈线与第二天线连接并单向通信，主机通过第一电缆与构型模块连接并单向通信，主机通过第二电缆与B接收机连接并单向通信。

相对于上述实施例，还包括高度编码器，所述构型模块通过连接器与高度编码器连接并通信。

相对于上述实施例，还包括电脑，所述B接收机与电脑连接并通信。

本申请的构思：

目前现有飞机上安装使用的机载应答机仅能接收地面空管二次雷达的询问信号，并作出相应回答，工作模式只有A、C两种模式。目前国内采用以雷达网络为主的空中交通管理系统，仅依靠雷达网络来实现交通管理系统不能满足通用飞机多重密集飞行的要求，大大降低了空域的利用率及飞行安全。

基于此技术现实，为了满足国内某航校地面无二次雷达的需求以及多重密集飞行的要求，我们提出了一种便于空管人员指挥空中交通及提高飞行安全的带ADS-B OUT功能的导航系统。在保证对飞机不进行结构、电路大更改的前提下，同时减少成本和重量，即可满足用户的要求。

本申请的目的：

为了满足用户需求地面无二次雷达的区域以及多重密集飞行的要求，本发明提供了一种便于空管人员指挥空中交通及提高飞行安全的带ADS-B OUT功能的导航系统。通过该系统，实现飞机相互监视和指挥能力，增加航行的安全性。通过有效减小飞机在空域内的最小间隔增大空域容量，提高空域资源的利用率，促进通用飞机的自由飞行。

本申请的技术贡献：

该应答机系统内置了GPS和高度编码器，具有ADS-B OUT的功能。该系统由主机、GPS天线GA35、KA61天线、构型模块、USB型B接收机及电缆组成。

主机安装在支架上，通过支架安装在中仪表板上。

KA61天线安装在机腹，接收地面询问信号传输给应答机。

GA35天线安装在机顶，为应答机提供GPS信息，即飞机的位置信息。

构型模块为应答机系统构型，构型模块件号为011-00979-03。

USB型B接收机为应答机系统升级及故障诊断。

电缆为四绞屏蔽线和高频馈线，可以长时间承受不高于200℃的高温。

本申请的效果：

该应答机系统不仅包括A/C/S模式功能，同时还具备ADS-B OUT的功能，即在无雷达覆盖区域，为通用飞机提供飞行动态信息；在低空空域内提供精确、可靠的监视信息； 同时实现了飞机相互之间的监视和指挥能力，增强了飞机的避让性能，增加飞机飞行的安全性，提高了空域和机场的利用率。

技术方案说明：

如图1所示，是GTX335W/GPS系统，所述主机安装在中仪表板上，该主机能够响应A/C模式和S模式雷达的询问，具备发射1090MHZ ADS-B OUT功能信息，即主机接收到GPS基准站的定位差分数据，计算得到飞机的确定位数据，通过应答机ADS-B OUT功能把自己的位置数据和相关数据通过数据链设备广播发出。

所述KA61天线安装在机腹2～3框，天线的安装通过两个螺钉固定，与蒙皮接触位置打磨掉绝缘层，同时在蒙皮内侧加有衬板，增强天线的导电性能，安装完后涂硅酮密封胶，以免雨天进水，天线用于接收地面询问信号传输给应答机主机。

所述GA35天线安装在机顶5～6框，天线的安装通过四个螺钉固定，安装完后涂硅酮密封胶，以免雨天进水，GA35天线为应答机主机提供GPS信息，即飞机的位置信息。

所述构型模块通过连接器与支架背板上的内置高度编码器相连，构型模块为应答机系统构型，通过构型设置可以决定ADS-B OUT功能是否开放，以及飞机气压高度信息、位置信息等。同时构型完毕后所有的信息都存储在构型模块上，更换主机对系统无影响，无需再重新构型。

所述USB型B接收机一端通过四绞屏蔽线与主机连接，另一端可以与电脑连接，通过USB端口与为应答机系统升级，以及应答机出现故障时可以进行诊断，以便更好的进行排故。

所述电缆为四绞屏蔽线和高频馈线，其四绞屏蔽线连接构型模块和USB型B接收机。

所述高频馈线连接KA61天线和GA35天线，受耐温度为200℃，其上带有防波套，可有有效预防外界的电磁干扰，提高数据传输的准确性。

应答机电源配置提供两种：14VDC和28VDC，飞机上使用的电源是28V，应答机的消电量为0.71A，选用的电缆为飞机上常用的电缆UYS系列，断路器选用DBB-3跳开关。主机按键电源由光电池供电，可自动进行调节。

在应答机系统的设计中，所述以上部分在飞机上仅需增加GA35天线的固定和静压导管，以及取消高度编码器AK350，同时重新制作应答机系统电缆即可，其余结构部分不进行任何更改，改装难度小，取消了高度编码器，生产成本降低。

在使用过程中，通过应答机系统的构型设置决定ADS-B OUT功能的开启，当ADS-BOUT功能开启时，应答机系统接收到GPS基准站的定位差分数据，计算得到飞机的确定位数据，应答机ADS-B OUT功能把飞机当前的位置数据和相关数据通过数据链设备广播发出，便于空管人员进行空中交通指挥，同时为无二次雷达覆盖区域提供便利，保障了飞机的飞行安全。

该应答机系统已经应用于国内某小型通用飞机上，并取得良好的使用效果。

另外，根据需求，该系统可以安装在不同的飞机上，根据安装形式的不同进行构型调整，其构型模块可以适应不同的飞机，增加了适用性，满足不同用户的要求。