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星载ADS-B报文的监测方法、装置及存储介质


技术摘要:
本发明公开了一种星载ADS‑B报文的监测方法、装置及存储介质,针对现有的ADS‑B报文通过数传通道传回地面,仅有少量载荷遥测数据可以通过遥测的方式实时下传,使卫星缺少对ADS‑B星载载荷处理能力的实时监测的问题,通过卫星遥测通道每秒随机传输多条解算完成的ADS‑B  全部
背景技术:
ADS-B是基于GPS卫星定位和空-地、空-空数据通信的航空器运行监视系统。ADS-B 系统能提供实时和准确的航空器身份信息和四维位置信息,是适用于民航、通航的,全新一 代的航管监视技术。国际民航组织(ICAO)确定其作为未来场面和空中监视系统的主流技 术,并在2014年马航坠机事件发生后,强制全球民航客机安装ADS-B系统。 在此基础上研制的星载ADS-B载荷,可以从卫星轨道接收广域ADS-B信号,以较低 的成本即可覆盖极地、荒漠、海洋等偏远地区,提高航路监视的可靠性和有效性。 星载ADS-B载荷具备在轨处理能力,但是根据传统的星上数据协议,其处理后的数 据将通过数传通道传回地面,仅有少量载荷遥测数据可以通过遥测的方式实时下传。卫星 缺少对ADS-B星载载荷处理能力的实时监测,对ADS-B射频信号接收——报头捕获——报文 解调——报文解算的单机内部处理链路缺乏完整且实时的遥测信息监测。 申请号为201711294742.X,名称为《一种便携式ADS-B的数据传输系统、方法及介 质》的专利申请文件公开了公开了一种便携式ADS-B的数据传输系统,应用于飞行器,包括: 便携式ADS-B,用于获取和发送飞行器的数据信息;N个信号发射设备,与便携式ADS-B通信 连接,设置在飞行器的不同位置,用于接收便携式ADS-B发送的数据信息,并将数据信息发 送至地面站,以使地面站接收到数据信息;其中,N≥2。可见,通过将便携式ADS-B设备中的 单一天线更改为N个信号发射设备,并且将N个信号发射设备放置在飞行器的不同位置上, 能够使得地面站从不同的方向上接收到ADS-B的数据信息,从而使得地面站能够接收到持 续稳定的数据信息。 申请号为201911075303.9,名称为《基于BLE的ADS-B数据传输方法》的专利申请文 件公开了一种基于BLE的ADS-B数据传输方法,包括以下步骤:步骤1:报文接收模块设置缓 存池,按照接收顺序拼接从ADS-B信息模块中接收的每帧不大于20字节的透传数据到尾部; 步骤2:报文同步检测模块初始状态为statu0,接收单帧数据后根据不同的状态进行相应操 作;步骤3:校验步骤2中获取到的报文数据,若校验成功,提交报文译码模块进行译码,否则 反馈将校验失败的报文编号反馈回转发装置,重发报文。本发明提供的基于BLE的ADS-B数 据传输方法,实现了ADS-B数据信息通过BLE传输,由于BLE在包含iOS或者Android系统的手 机终端中广泛普及,使得此方法可广泛应用于手机App中展示飞行器信息,ADS-B数据信息 的分布式收集等典型场景 上述两篇专利申请文件中的ADS-B数据均未实现遥测的方式传输。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种星载ADS-B报文的监测方法、装置及存储介质,实现以遥 4 CN 111585639 A 说 明 书 2/8 页 测的方式对星载ADS-B载荷系统产生的数据进行监测。 为解决上述问题,本发明的技术方案为: 一种星载ADS-B报文的监测方法,包括: S1:根据ADS-B报文格式,在星载ADS-B载荷系统的数据存储模块内预先建立第一 报文表、第二报文表,并建立所述第一报文表及所述第二报文表的关键字段的索引文件,所 述第一报文表及所述第二报文表的关键字段至少包括ICAO号; S2:将通过ADS-B报文解算算法得到的报文,按完成解算的时间顺序实时写入所述 第一报文表中; S3:根据所述索引文件的ICAO号,随机读取所述第一报文表中的数条报文,并对每 条所述报文打上时间标签后写入所述第二报文表; S4:所述第二报文表按预设的时间周期,循环输出预设数量的不同ICAO号的所述 报文至卫星遥测总线,实现以遥测的方式对星载ADS-B载荷系统产生的数据进行监测。 根据本发明一实施例,所述步骤S4之后还包括: S5:在星载ADS-B载荷系统的数据存储模块中建立第三报文表,根据所述索引文件 的ICAO号,将所述第二报文表输出的所述报文的ICAO号写入所述第三报文表中; S6:在下一个时间周期前,筛选出所述第二报文表中与所述第三报文表相比不同 的ICAO号对应的报文,将所述报文按时间顺序排序,取前预设数量的报文输出至卫星遥测 总线。 根据本发明一实施例,所述步骤S4进一步包括:所述第一报文表及所述第二报文 表每秒刷新一次;相应的,所述步骤S5中的第三报文表的归零刷新周期为:第三报文表可存 储的报文总量÷所述预设数量。 根据本发明一实施例,所述步骤S3进一步包括: 接收控制模块发送的对所述第一报文表的读取操作和/或刷新操作的请求信息 前,所述请求信息预先通过缓存模块,所述缓存模块判断所述请求信息为读取操作请求或 刷新操作请求或读取操作及刷新操作的共同请求,根据判断结果,采用不同的数据通道进 行数据传递; 通过可锁定的数据读取通道传递待读取数据至所述控制模块,所述数据读取通道 设置于所述缓存模块与所述控制模块之间,用于流通待读取数据;所述待读取数据为存储 于所述缓存模块中且与所述读取操作请求信息中相对应的第一报文表中的报文; 通过可锁定的数据更新通道接收所述控制模块发送的新增数据,所述数据更新通 道设置于所述缓存模块与所述控制模块之间,用于流通更新的数据;所述更新的数据为存 储于所述控制模块中且与所述刷新操作请求相对应的新获取的ADS-B报文; 通过可锁定的数据交互通道发送所述新获取的ADS-B报文至所述第一报文表,所 述数据交互通道设置于所述缓存模块与所述数据存储模块之间,用于流通所述待读取数据 与所述新获取的ADS-B报文; 所述数据读取通道与所述数据更新通道之间、所述数据更新通道与所述数据交互 通道之间至少一个呈锁定状态。 根据本发明一实施例,判断所述请求信息中是否包含刷新操作的请求; 若包含,则开启更新解锁单元,并关闭更新锁定单元;且开启读取锁定单元及交互 5 CN 111585639 A 说 明 书 3/8 页 锁定单元,并关闭读取解锁单元及交互解锁单元; 其中,所述更新解锁单元设置于所述数据更新通道上,且当触发刷新操作时,允许 所述更新的数据流通;所述更新锁定单元设置于所述数据更新通道上,且当进行读取操作 时,关闭所述数据更新通道,防止数据流通; 所述读取解锁单元设置于所述数据读取通道上,且当触发读取操作时,允许所述 待读取数据流通;所述读取锁定单元设置于所述数据读取通道上,且当进行刷新操作时,关 闭所述数据读取通道,防止数据流通; 所述交互解锁单元设置于所述数据交互通道上,且当触发读取操作或刷新操作 时,允许所述待读取数据或所述更新的数据流通; 所述交互锁定单元设置于所述数据交互通道上,且当无需数据交互时,关闭所述 数据交互通道,防止数据流通。 根据本发明一实施例,所述步骤S3进一步包括: 当所述第一报文表正在进行读取操作时,发生刷新操作,则将读取操作的进程挂 起,待刷新操作完成后,再进行读取操作的进程。 一种星载ADS-B报文的监测装置,包括: 报文表建立模块,根据ADS-B报文格式,建立第一报文表、第二报文表,并建立所述 第一报文表及所述第二报文表的关键字段的索引文件,所述第一报文表及所述第二报文表 的关键字段至少包括ICAO号; 报文获取模块,将通过ADS-B报文解算算法得到的报文,按完成解算的时间顺序实 时写入所述第一报文表中; 报文传输模块,根据所述索引文件的ICAO号,随机读取所述第一报文表中的数条 报文,并对每条所述报文打上时间标签后写入所述第二报文表;所述第二报文表按预设的 时间周期,循环输出预设数量的不同ICAO号的所述报文至卫星遥测总线,实现以遥测的方 式对星载ADS-B载荷系统产生的数据进行监测。 根据本发明一实施例,还包括报文传输处理模块,所述报文传输处理模块建立第 三报文表,根据所述索引文件的ICAO号,将所述第二报文表输出的所述报文的ICAO号写入 所述第三报文表中; 在下一个时间周期前,筛选出所述第二报文表中与所述第三报文表相比不同的 ICAO号对应的报文,将所述报文按时间顺序排序,取前预设数量的报文输出至卫星遥测总 线。 一种星载ADS-B报文的监测装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算 机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,使得所述处理器执行本发明一实 施例中的星载ADS-B报文的监测方法中的步骤。 一种存储有计算机可读指令的存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理 器执行时,使得一个或多个处理器执行本发明一实施例中的星载ADS-B报文的监测方法中 的步骤。 本发明由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效 果: 本发明一实施例中的星载ADS-B报文的监测方法,针对现有的ADS-B报文通过数传 6 CN 111585639 A 说 明 书 4/8 页 通道传回地面,仅有少量载荷遥测数据可以通过遥测的方式实时下传,使卫星缺少对ADS-B 星载载荷处理能力的实时监测的问题,通过卫星遥测通道每秒随机传输多条解算完成的 ADS-B报文数据,并且确保在预定时间内不会输出同一个ICAO号的报文,可以在不过多占用 卫星遥测资源的同时,实时直观的监测ADS-B载荷整体的报文解算能力和准确性,实现对星 载ADS-B载荷功能的实时监测。 附图说明 图1为本发明一实施例中的星载ADS-B报文的监测方法的示意图; 图2为本发明一实施例中的速度报文的示意图; 图3为本发明一实施例中的星载ADS-B报文的数据读写方法示意图; 图4为本发明一实施例中的星载ADS-B报文的监测装置示意图。
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