Flight tracking and monitoring system based on BDS
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摘要: 为解决全球航班追踪监控所面临的难题，利用北斗卫星导航系统(BDS)的定位与短报文通信功能，设计了一套基于BDS的航空追踪监控系统. 通过在飞机上加装具备定位和通信功能的机载北斗设备，将实时解算的飞机BDS位置信息和通过机载总线获取的飞机航班号、燃油量等重要参数信息，按照设计的协议周期性自动向布设在地面的接收系统发送追踪监控信息，实现从位置源、通信链路到地面系统完全自主可控的全球航班追踪监控系统. 系统装机后开展了飞行试验，以北斗区域短报文数据接收成功率为指标，分析了飞行阶段对追踪监控性能的影响，结果表明在飞行状态下通信成功率符合预期. 此外，对机载设备存储的BDS与GPS定位数据进行了对比，结果表明BDS航迹和GPS航迹具有良好的一致性. 设计的系统已交付国内航空公司用户，且已服务于日常航班追踪监控.
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关键词:
- 北斗卫星导航系统(BDS) /
- 航空器追踪监控 /
- 区域短报文 /
- 全球短报文 /
- 机载设备
Abstract: In order to solve the problem of global seamless tracking and monitoring of aircraft, a flight tracking and monitoring system based on positioning and communication function provided by Beidou Navigation Satellite System (BDS) is designed. A newly developed airborne BDS equipment with positioning and communication functions integrated is installed on aircraft by retrofit. The installed BDS equipment calculates the BDS position of the aircraft and acquires important aircraft parameters like flight number, on-board fuel quantity, etc. BDS position and the acquired aircraft parameters, which are packed according to a pre-designed protocol, are sent to user ground system periodically. The whole system, including positioning source, communication link and the receiving system on the ground, is fully independently self-controllable. Flight tests are conducted after retrofit, and test results show that the rate of successful communication meet expectation. Besides, BDS and GPS data collected from flight tests are exported and compared. Flight track generated by BDS and GPS show good consistency through comparison. The designed system has been delivered to airline users for daily use.-
Keywords:
- BDS /
- aircraft tracking and monitoring /
- RSMC /
- GSMC /
- airborne equipment
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表 1 基于BDS的航空器追踪监控通信协议
数据项 数据长度/bit 说明 编码 报文头 4 用于指示协议版本 BCD编码 飞机注册号 64 飞机的国际注册号如B-5001 ISO 5编码 飞机航班号 64 飞机航班号如“EU1357”，“CA1234” ISO 5编码 UTC时间 24 格式为：hh:mm:ss BCD编码 定位数据源 1 位置信息源，0:本机BDS,1:机载GPS BCD编码 纬度 32 BDS/GPS纬度 BNR编码 经度 32 BDS/GPS经度 BNR编码 高度 21 BDS/GPS大地高度 BNR编码 地速 15 BDS地速 BNR编码 航向类型 1 0：磁航向，1：真航向 BCD编码 航向 16 机载磁航向/BDS真航向 BNR编码 俯仰角 16 ARINC 429总线采集俯仰角 BNR编码 横滚角 15 ARINC 429总线采集的横滚角 BNR编码 机载燃油量 16 ARINC 429总线采集的机载燃油量 BNR编码 空地状态 1 通过离散接口获取空地状态信号 BCD编码 循环校验码 16 循环码校验位 BCD编码 
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