一种机载ADS-B接收机

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一种机载ADS-B接收机
申请号	CN201420787687.3	申请日	2014-12-12	公开(公告)号	CN204244229U	公开(公告)日	2015-04-01
申请人	四川九洲空管科技有限责任公司;			发明人	董静霆; 陈思;
摘要	本实用新型提供一种机载ADS-B接收机，该接收机包括电源及信号处理模块、接收处理模块、显示模块和天线，所述天线通过接收处理模块连接电源及信号处理模块，所述显示模块连接电源及信号处理模块。本接收器具有低功耗、小体积和低重量的特点，安装方便，对推广机载ADS-B接收产品的安装使用有积极意义；而且该机载ADS-B接收机能有效减小飞机的飞行间隔，提高空域容量，能让飞行员获取周围空域交通情况，作为目视飞行规则的补充有效防止飞行器相撞。
权利要求	1.一种机载ADS-B接收机，其特征在于，该接收机包括电源及信号处理模块、接收处理模块、显示模块和天线，所述天线通过接收处理模块连接电源及信号处理模块，所述显示模块连接电源及信号处理模块。 2.根据权利要求1所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述电源及信号处理模块包括电源电路、ESD保护/过流保护电路、RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片、FPGA芯片和AD转换器，所述ESD保护/过流保护电路通过RS232电平转换电路与中央处理器连接，所述存储芯片与中央处理器连接，所述接收处理模块依次通过AD转换器、FPGA芯片与中央处理器连接，所述中央处理器与显示模块连接。 3.根据权利要求2所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述电源电路包括滤波及浪涌保护电路、DC/DC转换器和低压差稳压器，所述滤波及浪涌保护电路一端连接电源、另一端依次连接DC/DC转换器、低压差稳压器，所述低压差稳压器分别与RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片连接供电，所述DC/DC转换器与接收处理模块连接供电。 4.根据权利要求1所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述接收处理模块包括一级滤波电路、放大电路、二级滤波电路和检波电路，所述一级滤波电路的一端连接天线、另一端依次连接放大电路、二级滤波电路和检波电路后连接电源及信号处理模块。 5.根据权利要求1所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述显示模块包括微处理器、面板按键、电压转换电路和显示器，所述微处理器连接显示器，所述面板按键连接微处理器，所述电压转换电路分别与微处理器和显示器连接供电。 6.根据权利要求5所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述微处理器包括用于报文处理的ARM芯片和用于显示信息处理的ARM芯片。 7.根据权利要求6所述的一种机载ADS-B接收机，其特征在于，所述用于报文处理的ARM芯片可替换成DSP芯片。
说明书全文	一种机载ADS-B接收机技术领域 [0001] 本实用新型涉及航空机载设备领域，尤其是涉及一种机载ADS-B接收机。背景技术 [0002] 机载ADS-B接收机是广播式自动相关监视系统的重要组成部分，安装在飞机上用于监视飞机周围的空中交通情况。 [0003] 广播式自动相关监视(ADS-B)是利用航空器自动广播由机载星基导航和定位系统生成的精确定位信息，由地面设备和其他航空器通过航空数据链接收此信息，卫星系统、飞机以及地基系统通过高速数据链实现空天地一体化协同监视。ADS-B不仅克服了传统雷达监视手段的一些问题，并且具有精度高、更新率高、应用范围广、建设和维护费用低等优势。 [0004] 目前我国所有的民用飞行器均已安装了具有ADS-B OUT(发送)功能的机载设备，部分飞行器具有ADS-B IN(接收)功能。对于无雷达监视区或雷达低空监视盲区，基于1090ES数据链的机载ADS-B接收机获取周围飞行器广播的ADS-B信息，用于对空中交通的监视，以减小飞机的飞行间隔，提高空域容量。 [0005] 通航飞行器一般空间有限、对设备重量和体积有严格要求；而目前大型民航飞机和军机装备的机载ADS-B接收机普遍体积和重量较大，制造成本高，且自身不能提供目标显示功能，对推广这类设备造成了阻碍。实用新型内容 [0006] 本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种机载ADS-B接收机，相对于传统接收器，大大降低了整机重量和功耗，提供轻量级目标显示功能，并能通过适航审定，用以加装民航飞行器。 [0007] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现： [0008] 一种机载ADS-B接收机，其特征在于，该接收机包括电源及信号处理模块、接收处理模块、显示模块和天线，所述天线通过接收处理模块连接电源及信号处理模块，所述显示模块连接电源及信号处理模块。 [0009] 优选的，所述电源及信号处理模块包括电源电路、ESD保护/过流保护电路、RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片、FPGA芯片和AD转换器，所述ESD保护/过流保护电路通过RS232电平转换电路与中央处理器连接，所述存储芯片与中央处理器连接，所述接收处理模块依次通过AD转换器、FPGA芯片与中央处理器连接，所述中央处理器与显示模块连接。 [0010] 优选的，所述电源电路包括滤波及浪涌保护电路、DC/DC转换器和低压差稳压器，所述滤波及浪涌保护电路一端连接电源、另一端依次连接DC/DC转换器、低压差稳压器，所述低压差稳压器分别与RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片连接供电，所述DC/DC转换器与接收处理模块连接供电。 [0011] 优选的，所述接收处理模块包括一级滤波电路、放大电路、二级滤波电路和检波电路，所述一级滤波电路的一端连接天线、另一端依次连接放大电路、二级滤波电路和检波电路后连接电源及信号处理模块。 [0012] 优选的，所述显示模块包括微处理器、面板按键、电压转换电路和显示器，所述微处理器连接显示器，所述面板按键连接微处理器，所述电压转换电路分别与微处理器和显示器连接供电。 [0013] 优选的，所述微处理器包括用于报文处理的ARM芯片和用于显示信息处理的ARM芯片。 [0014] 优选的，所述用于报文处理的ARM芯片可替换成DSP芯片。 [0015] 与现有技术相比，本实用新型具有低功耗、小体积和低重量的特点，安装方便，对推广机载ADS-B接收产品的安装使用有积极意义；而且该机载ADS-B接收机能有效减小飞机的飞行间隔，提高空域容量，能让飞行员获取周围空域交通情况，作为目视飞行规则的补充有效防止飞行器相撞。附图说明 [0016] 图1为本实用新型电路结构框图； [0017] 图2为接收处理模块工作原理图； [0018] 图3为电源及信号处理模块电路组成图； [0019] 图4为电源及信号处理模块内部工作原理图； [0020] 图5为显示模块组成及工作原理。具体实施方式 [0021] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 [0022] 实施例 [0023] 如图1所示，本实用新型提供一种机载ADS-B接收机，该接收机主要由电源及信号处理模块、接收处理模块、显示模块和天线组成。该ADS-B接收机可接收1090MHz射频信息、GNSS数据和机载应答机串口信息，然后通过处理后形成航迹报文输出给显示模块显示或者通过外部接口输出给综合显示器。 [0024] 其中，接收处理模块的结构参见图2，主要由一级滤波电路、放大电路、二级滤波电路和检波电路组成。一级滤波电路的一端连接天线，接收天线传来的射频信号，其另一端依次通过放大电路、二级滤波电路和检波电路分别进行信号放大、二级滤波和检波后变成基带信号发送给电源及信号处理模块。接收处理模块将射频信号提取为基带信号，采用下变频技术，从而减少射频接收机的体积和功耗。 [0025] 其中，电源及信号处理模块的结构如图3所示，主要由电源电路、ESD保护/过流保护电路、RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片、FPGA芯片和AD转换器组成。ESD保护/过流保护电路通过RS232电平转换电路与中央处理器连接。存储芯片与中央处理器连接。接收处理模块依次通过AD转换器、FPGA芯片与中央处理器连接。中央处理器与显示模块连接。电源电路包括滤波及浪涌保护电路、DC/DC转换器和低压差稳压器。滤波及浪涌保护电路一端连接电源、另一端依次连接DC/DC转换器、低压差稳压器。低压差稳压器分别与RS232电平转换电路、中央处理器、存储芯片连接供电。DC/DC转换器与接收处理模块连接供电。同时，显示模块还通过开关对DC/DC转换器进行使能控制。该电源及信号处理模块的工作原理如图4所示，电源及信号处理模块主要处理基带信号，通过模数转换、译码、信息提取、航迹生成等处理过程后形成航迹报文传输给显示模块或者外部显示器。为保证低功耗，采用了ARM微处理器+FPGA的技术方案，供电部分采用转换效率高达90％的开关电源进行转换。 [0026] 其中，显示模块的组成如图5所示，其主要由微处理器、面板按键、电压转换电路和显示器组成。微处理器连接显示器，面板按键连接微处理器，电压转换电路分别与微处理器和显示器连接供电。微处理器通过串口接收航迹报文和心跳报文，根据面板按键的按键信息进行处理，将处理过的信息通过RGB接口输出给显示器(含驱动电路)进行显示。 [0027] 微处理器包括用于报文处理的ARM芯片和用于显示信息处理的ARM芯片，由于采用双ARM微处理器进行设计，一个用作报文处理、一个用作显示信息处理，其流水线式的处理方式有效降低了单个芯片的功耗，以较低成本和功耗实现了单个大功率处理器(DSP等)同样的工作。用作报文处理的ARM处理器可以采用DSP替代，根据需要处理的最大目标容量调低DSP的工作频率以达到降低功耗的目的。显示器采用2寸小型显示屏，采用小型显示屏，并优化设计整机结构和显示界面，在通用飞机局促的驾驶舱空间中只需占用标准仪表的位置(Φ60)。小型显示屏也可以采用更大尺寸的显示屏替代，并适当调整整机外形尺寸以提高显示屏目标显示数量和监视范围。 [0028] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。