一种基于ADS-B的扩展飞机监视范围的方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于ADS-B的扩展飞机监视范围的方法和装置，提供了一种基于ADS-B信息的扩展飞机动态监视范围的信息处理方法和装置，该方法通过解析飞机所接收的ADS-B信息及GNSS信息，获取各个飞机的空中交通信息，并及时更新飞机的标识和位置信息，计算并判决飞机当前所处的状态，当飞机监视范围内存在互不通信的飞机时，则飞机进入转发状态，此时飞机在转发时隙中选择一个时隙用于转发其他飞机的ADS-B信息，达到扩展飞机动态监视范围的目的。本发明完全依靠飞机机载电子设备和卫星导航接收机，为一种具有自组织性和协作式的飞行动态监视方案。尤其适合于飞机跨海洋或者恶劣环境条件下的飞行。

主权项

1、一种基于ADS-B的扩展飞机监视范围的装置，包括信息管理单元和通信管理单元；信息管理单元对接收的ADS-B信息和GNSS导航信息解析、提取后进行分析处理，更新交通信息表，将得出的状态转换信息通过接口传递到通信管理单元，并将生成的ADS-B信息放入数据队列中传递到通信管理单元；通信管理单元更新转发时隙表、并根据状态转换信息调用更新后的转发时隙表生成时隙预约或释放信息，最终将飞机本身的ADS-B信息发送到ADS-B信号收发信机；所述信息管理单元包括ADS-B信息解析模块、ADS-B信息提取模块、GNSS信息解析模块、GNSS信息提取模块和状态转换控制模块，其特征在于，还包括交通信息表更新模块；ADS-B信息解析模块和GNSS信息解析模块分别将接收到的两路ADS-B信息和GNSS信息进行解析；ADS-B信息提取模块和GNSS信息提取模块分别提取一部分解析后的信息并分别输入到交通信息表更新模块用于更新交通信息表；交通信息表更新模块通过输入的解析后的部分ADS-B信息和部分GNSS信息对当前飞机所获得的空中交通状况进行更新；状态转换控制模块调用交通信息表并通过各个飞机覆盖范围的计算判定该机下一秒所处的状态，通过接口将状态转换信息传递给通信管理单元；同时，生成的ADS-B信息也放入数据队列中传递到通信管理单元；所述交通信息表更新模块根据所接收的ADS-B信息对交通信息表进行更新；交通信息表更新模块处理每架飞机的交通信息时首先提取该飞机的24位地址码，并根据24位地址码判断该飞机的交通信息是否已存在于交通信息表中，若是，则只需对该飞机的交通信息进行更新；若否，则需要在交通信息表的末尾添加一个新的表项，并将该飞机的24位地址码、经度、纬度、高度、速度添到表项中；所述通信管理单元由转发时隙表更新模块、时隙预约信息生成模块组成；转发时隙表更新模块从其他飞机的ADS-B信息中提取时隙预约信息和相应飞机的24位地址码对转发时隙表进行更新，时隙预约信息生成模块在转发时隙表中选择相应的时隙，进行预约或者释放，并将相关信息与本飞机的ADS-B信息组成一份数据一起发送；所述转发时隙表更新模块负责对转发时隙表进行更新，获得最新的转发时隙表的占用情况；转发时隙表更新模块首先确定参加当前秒的转发时隙表更新飞机的数目，然后对具有时隙预约请求的每架飞机逐个判断其时隙预约信息类型；若为释放相应的时隙，则转发时隙表更新单元将转发时隙表中某个时隙的占用信息清空；若为预约时隙信息，转发时隙表更新单元要首先按照飞机的24位地址码从小到大进行排序；优先给24位地址码小的飞机分配时隙；当某架飞机所预约的时隙已被其他飞机预约时，则等待最后一架飞机的时隙预约完成后再为元；状态转换信息通过状态转换信息传送接口传送；通信管理单元的转发时隙表更新模块从数据队列的其他飞机的ADS-B信息中提取时隙预约信息和相应飞机的24位地址码更新转发时隙表；步骤6：通信管理单元的时隙预约信息生成模块根据状态转换信息判断本飞机所属状态；若本飞机需要预约时隙，则时隙预约信息生成模块提取转发时隙表中时隙号码最小且未被预约的时隙，在飞机本身的ADS-B信息中将此时隙号码添加为飞机本身的预约时隙号码，并添加预约时隙标志；若本飞机需要释放时隙，则将转发时隙表中本飞机24位地址码清除，时隙预约信息生成模块从转发时隙表中提取本飞机所占用时隙的时隙号码；在飞机本身ADS-B信息中将此时隙号码添加为飞机本身的释放时隙号码，并添加释放时隙标志；将添加完时隙预约或释放信息的飞机本身的ADS-B信息发送到ADS-B信号发射器；如果不需要预约时隙或释放时隙，则本方法结束。