[发明专利]一种基于无人机的航空导航设备数据采集系统及方法

说明书

本发明涉及航空导航以及飞行校验技术领域，公开了一种基于无人机的航空导航设备数据采集系统及方法。该系统包括无人机飞行控制系统、导航设备测试天线阵列、多路信号处理模块、信号采集模块、ADS‑B发射模块、GNSS接收机、UHF数据链接收机、电源模块、地面站。通过无人机搭载相应的模块，接收地面导航设备的信号，并进行相应的处理、存储，并将数据传输至地面，同时接收地面发送的控制指令，完成相应的监测分析及校验。基于无人机飞行技术，采用本发明的基于无人机的航空导航设备数据采集系统及方法，能降低飞行校验成本，提高飞行校验效率，是现有有人机飞行校验的有效补充，也是未来飞行校验的发展趋势。

技术领域

本发明属于航空导航以及飞行校验技术领域，特别是涉及一种基于无人机的航空导航设备数据采集系统及方法。

背景技术

目前航空导航、石油钻井领域由于设备数量多、参数类型复杂，需要采集各种类型数据，同时现场环境条件对于数据采集过程中的集中快速响应及实时准确性等性能方面的一致性要求，均采用总线采集技术。常见的RS232、485、422等现场总线结构简单、性能稳定、传输可靠、靠干扰能力强，广泛被航空及石油等现场环境要求较高的领域采用。

飞行校验是指为保证飞行安全，使用装有专门校验设备的飞行校验飞机，按照飞行校验的有关规范，检查和评估各种导航、雷达、通信等设备的空间信号的质量及其容限，以及机场的进、离港飞行程序，并依据检查和评估的结果出具飞行校验报告的过程。应用于航空导航的设备有多种，飞行校验系统需要对各种导航设备数据进行采集并进行处理，得到校验数据，目前，校飞飞机搭载的飞行校验系统携带载荷种类繁多，价格昂贵，流程复杂，对校验飞行飞机本身的可靠性与安全性要求都很高。

随着目前国内中小机场日益增多，飞行校验需求也日益增多，现有有人机飞行校验由于校验人员及可用校验飞机数量的限制，往往不能对有飞行校验需求的机场及时进行飞行校验，从而影响机场正常运行和使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的航空导航设备数据采集系统及方法，具有能够降低飞行校验的成本，简便灵活，提高飞行校验的效率的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于无人机的航空导航设备数据采集系统，包括：无人机飞行控制系统、导航设备测试天线阵列、多路信号处理模块、信号采集模块、ADS-B发射模块、GNSS接收机、UHF数据链接收机、电源模块、地面站。

导航设备测试天线阵列与多路信号处理模块通过射频电缆连接；多路信号处理模块与信号采集模块通过ARINC429总线连接；信号采集模块与无人机飞行控制系统连接，与ADS-B发射模块、GNSS接收机通过RS232总线连接；ADS-B发射模块与GNSS接收机通过RS232总线连接，GNSS接收机与UHF数据链接收机通过RS232总线连接；电源模块分别与导航设备测试天线阵列、多路信号处理模块、信号采集模块、ADS-B发射模块、GNSS接收机连接，并通过电压转换模块与UHF数据链接收机连接。

导航设备测试天线阵列用于接收地面导航设备数据；多路信号处理模块用于处理导航设备测试天线阵列接收的导航设备数据；信号采集模块用于接收并存储多路信号处理模块所处理导航设备数据，同时将数据发送至无人机飞行控制系统，并接收无人机飞行控制系统发送的多路信号处理模块切换指令；ADS-B发射模块接收GNSS接收机发送的定位数据并通过ADS-B报文形式进行广播，并将ADS-B报文数据发送至数据采集模块；UHF数据链接收机用于接收地面差分站发送的差分定位信息，并将差分定位信息发送给GNSS接收机；GNSS接收机用于接收卫星定位信息；电源模块由无人机提供，用于所连接设备供电。