一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法与流程

1.本发明属于机载防撞技术领域，尤其涉及一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法。


背景技术：

2.机载防撞系统（即acas-airborne collision avoidance system，又称tcas-traffic alert and collision avoidance system）由美国联邦航空局（faa）定义，目前军民航使用的一般为tcasii型防撞系统，可提供交通告警（ta）和决断告警（ra）。tcas是防止空中飞机危险接近和相撞事故发生的必不可少的设备，可独立于地面交通管制系统的进行工作。主要用于为飞机提供空中安全分隔保证。系统采用二次雷达的方式探测附近空域的接近飞机，必要时，提醒飞行员采取规避措施与以其它飞机保持适当的安全间距，达到防碰撞的目的。通过近几年的飞行实践证明，该系统是防止飞机空中相撞的最后一道防线，也是目前最有效的手段之一，它克服了地、空交通管制的局限性，能提供超出地面交通管制所能提供的飞行安全保证能力，对应付空中突发的危险接近，避免空中相撞有着巨大的作用。
3.机载防撞系统为保障自身运行性能满足标准要求，系统内部设计了严谨的上电自检、周期自检和维护自检，实时监测系统的功能与性能。一旦系统检测到功能、性能不满足使用要求或者故障，整个系统将立即停止工作。而系统所有内部自检中，接收链路因其工作特性极易被同频段信号干扰，从而导致系统正常自检信号被影响，造成系统偶发报虚警，严重影响防撞系统工作的稳定性。
4.在机载防撞系统实际使用环境中，飞机外部天线安装位置往往和其它同频设备天线相距较近，飞机内部各类电子设备并行工作，空间电磁信号复杂。所有电磁信号经过空间衰减后，通过天线反馈回接收链路前端，不同频段（带外）的干扰信号将会被射频前端带宽滤波器滤掉，而同频段干扰信号将通过带宽滤波器完全进入接收通道。当耦合进入接收通道的干扰信号幅度和占空比高于一定阈值时，就会影响机载防撞系统的正常译码和自检，从而引起防撞系统偶发报故，严重影响飞行员对防撞系统的使用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，本发明方法基于本机收到的同频闭锁交联信号作为判据标志，通过对系统接收链路进行周期性自检，判据标志位的有效性来甄别系统接收链路自检时是否受到同频电磁干扰，综合判据出系统接收链路软、硬件的正确性。
6.本发明目的通过下述技术方案来实现：一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，所述降低同频干扰虚警的方法包括：s1：cpu防撞监视单元下发自检命令；s2：数据编码单元完成对cpu防撞监视单元下发命令的编码，并将编码数据发送至
模式选择单元；s3：模式选择单元提取自检编码数据，并发送给自检源，自检源对相应信号进行模拟调制，并发送至接收通道前端；s4：接收通道前端将接受到的自检射频信号进行滤波、放大、混频及变频处理后发送至ad采样单元；s5：ad采集单元将接收到的信号进行解调，并发送给译码单元；s6：译码单元对接收数据进行成功译码后，生成自检译码报文，并根据是否收到外部闭锁信号给闭锁标志位赋值，然后将自检报文送还给cpu防撞监视单元进行结果判定。
7.根据一个优选的实施方式，cpu防撞监视单元进行结果判定具体包括：cpu防撞监视单元接收到来自译码单元的自检报文后，首先对自检报文中的闭锁信号标志进行有效性判断，然后进行幅度信息异常情况检测。
8.根据一个优选的实施方式，若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测正常时，当自检报文收发一致，则判定自检结果正常；当自检报文收发不一致或自检报文数据缺失，则判定存在故障；若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测异常时，则判定自检故障。
9.根据一个优选的实施方式，若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测正常时，当接收到的自检报文与发送的自检报文一致时，判定此次自检结果有效；当接收到的自检报文与发送的自检报文不一致或无数据时，cpu防撞监视单元判定此次受到了同频信号干扰，自检结果不可信，本次自检结果将不计入故障总次数，同时cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程；若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测异常时，cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程。
10.根据一个优选的实施方式，因闭锁标志有效而发起的自检在一个自检周期内最多重复两次。
11.根据一个优选的实施方式，步骤s1中，cpu防撞监视单元通过总线周期下发c模式与s模式大小闭环自检命令。
12.根据一个优选的实施方式，步骤s3还包括：自检源对自检编码进行模拟调制，调制完成的自检射频信号经开关选择后通过耦合器耦合进入接收通道前端。
13.根据一个优选的实施方式，步骤s3还包括：模式选择单元提取编译单元发送的询问应答编码数据，并发送给发射机，发射机通过发射天线完成相应询问应答射频信号的发射。
14.根据一个优选的实施方式，步骤s4包括：接收通道前端将收到的自检射频信号通过高频滤波、高频放大、混频处理，下变频为自检模拟中频信号，自检模拟中频信号经过中频滤波、中频放大、检波处理后送给ad采样单元。
15.根据一个优选的实施方式，步骤s6中给闭锁标志位赋值为：闭锁信号标志无效赋值为0，闭锁信号标志有效赋值为1。
16.前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
17.本发明的有益效果：本发明方法既能满足对系统接收通道的实时检测，同时也能有效避免因同频电磁干扰信号耦合到接收通道造成通道正常自检信号被干扰，导致系统自检结果异常而偶发报故，有效降低了同频干扰环境下机载防撞系统运行过程中偶发报虚警的情况。
18.进一步地，本发明方法无需对现有机载防撞系统硬件进行更改，即可有效降低同频干扰信号影响设备自检报故的情况，保证了设备运行的稳定性与飞行安全，提高了用户的使用满意度，降低了设备后期维护成本。
附图说明
19.图1是本发明方法的自检流程示意图；图2是本发明方法中自检判据流程示意图。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.实施例1：参考图1所示，图中示出了一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法。于相互交联的同频设备硬件上引入闭锁交联信号，并将闭锁信号的有效标志与系统自检相结合；且代码自检译码报文增加闭锁标志位，cpu防撞监视单元内置有自检闭锁标志位有效判据。
23.具体地，本发明降低同频干扰虚警的方法包括：步骤s1：cpu防撞监视单元下发自检命令。
24.具体地，本实施例中cpu防撞监视单元通过总线周期下发c模式与s模式大小闭环自检命令。
25.步骤s2：数据编码单元完成对cpu防撞监视单元下发命令的编码，并将编码数据发送至模式选择单元。
26.步骤s3：模式选择单元提取自检编码数据，并发送给自检源，自检源对相应信号进行模拟调制，并发送至接受通道前端。
27.具体地，本实施例中调制完成的自检射频信号经开关选择后通过耦合器耦合进入接收通道前端。
28.优选地，步骤s3还包括：模式选择单元提取编译单元发送的询问应答编码数据，并发送给发射机，发射机通过发射天线完成相应询问应答射频信号的发射。
29.步骤s4：接受通道前端将接受到的自检射频信号进行滤波、放大、混频及变频处理后发送至ad采样单元。
30.具体地，本实施中步骤s4为：接收通道前端将收到的自检射频信号通过高频滤波、
高频放大、混频处理，下变频为自检模拟中频信号，自检模拟中频信号经过中频滤波、中频放大、检波处理后送给ad采样单元。
31.步骤s5：ad采集单元将接收到的信号进行解调，并发送给译码单元。
32.具体地，本实施例中ad采样单元将收到的自检模拟信号解调为自检数字信号。
33.步骤s6：译码单元对接受数据进行成功译码后，生成自检译码报文，并根据是否收到外部闭锁信号给闭锁标志位赋值（例如，闭锁信号标志无效赋值为0，闭锁信号标志有效赋值为1），然后将自检报文送还给cpu防撞监视单元进行结果判定。
34.具体地，参考图2所示，步骤s6中cpu防撞监视单元进行结果判定具体包括：cpu防撞监视单元接收到来自译码单元的自检报文后，首先对自检报文中的闭锁信号标志进行有效性判断，然后进行幅度信息异常情况检测。
35.优选地，若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测正常时。当自检报文收发一致，则判定自检结果正常；当自检报文收发不一致或自检报文数据缺失，则判定存在故障。
36.优选地，若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测异常时，则判定自检故障。
37.优选地，若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测正常时。当接收到的自检报文与发送的自检报文一致时，判定此次自检结果有效；当接收到的自检报文与发送的自检报文不一致或无数据时，cpu防撞监视单元判定此次受到了同频信号干扰，自检结果不可信，本次自检结果将不计入故障总次数，同时cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程。
38.优选地，若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测异常时，cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程。
39.进一步地，因闭锁标志有效而发起的自检在一个自检周期内最多重复两次。
40.本发明方法基于本机收到的同频闭锁交联信号作为判据标志，通过对系统接收链路进行周期性自检，判据标志位的有效性来甄别系统接收链路自检时是否受到同频电磁干扰，综合判据出系统接收链路软、硬件的正确性。既能满足对系统接收通道的实时检测，同时也能有效避免因同频电磁干扰信号耦合到接收通道造成通道正常自检信号被干扰，导致系统自检结果异常而偶发报故，有效降低了同频干扰环境下机载防撞系统运行过程中偶发报虚警的情况。
41.进一步地，本发明方法无需对现有机载防撞系统硬件进行更改，即可有效降低同频干扰信号影响设备自检报故的情况，保证了设备运行的稳定性与飞行安全，提高了用户的使用满意度，降低了设备后期维护成本。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，所述降低同频干扰虚警的方法包括：s1：cpu防撞监视单元下发自检命令；s2：数据编码单元完成对cpu防撞监视单元下发命令的编码，并将编码数据发送至模式选择单元；s3：模式选择单元提取自检编码数据，并发送给自检源，自检源对相应信号进行模拟调制，并发送至接受通道前端；s4：接受通道前端将接受到的自检射频信号进行滤波、放大、混频及变频处理后发送至ad采样单元；s5：ad采集单元将接收到的信号进行解调，并发送给译码单元；s6：译码单元对接受数据进行成功译码后，生成自检译码报文，并根据是否收到外部闭锁信号给闭锁标志位赋值，然后将自检报文送还给cpu防撞监视单元进行结果判定。2.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，cpu防撞监视单元进行结果判定具体包括：cpu防撞监视单元接收到来自译码单元的自检报文后，首先对自检报文中的闭锁信号标志进行有效性判断，然后进行幅度信息异常情况检测。3.如权利要求2所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测正常时，当自检报文收发一致，则判定自检结果正常；当自检报文收发不一致或自检报文数据缺失，则判定存在故障；若闭锁信号标志无效，且幅度信息检测异常时，则判定自检故障。4.如权利要求2所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测正常时，当接收到的自检报文与发送的自检报文一致时，判定此次自检结果有效；当接收到的自检报文与发送的自检报文不一致或无数据时，cpu防撞监视单元判定此次受到了同频信号干扰，自检结果不可信，本次自检结果将不计入故障总次数，同时cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程；若闭锁信号标志有效，且幅度信息检测异常时，cpu防撞监视单元会在本周期内再发起相同内容的自检流程。5.如权利要求4所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，因闭锁标志有效而发起的自检在一个自检周期内最多重复两次。6.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，步骤s1中，cpu防撞监视单元通过总线周期下发c模式与s模式大小闭环自检命令。7.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，步骤s3还包括：自检源对自检编码进行模拟调制，调制完成的自检射频信号经开关选择后通过耦合器耦合进入接收通道前端。8.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，步骤s3还包括：模式选择单元提取编译单元发送的询问应答编码数据，并发送给发射机，发射机通过发射天线完成相应询问应答射频信号的发射。
9.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，步骤s4包括：接收通道前端将收到的自检射频信号通过高频滤波、高频放大、混频处理，下变频为自检模拟中频信号，自检模拟中频信号经过中频滤波、中频放大、检波处理后送给ad采样单元。10.如权利要求1所述的机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，其特征在于，步骤s6中给闭锁标志位赋值为：闭锁信号标志无效赋值为0，闭锁信号标志有效赋值为1。

技术总结
本发明公开了一种机载防撞系统降低同频干扰虚警的方法，方法包括：S1：CPU防撞监视单元下发自检命令；S2：数据编码单元完成对CPU防撞监视单元下发命令的编码，并将编码数据发送至模式选择单元；S3：模式选择单元提取自检编码数据，并发送给自检源，自检源对相应信号进行模拟调制，并发送至接受通道前端；S4：接受通道前端将接受到的自检射频信号进行滤波、放大、混频及变频处理后发送至AD采样单元；S5：AD采集单元将接收到的信号进行解调，并发送给译码单元；S6：译码单元对接受数据进行成功译码后，生成自检译码报文，并根据是否收到外部闭锁信号给闭锁标志位赋值，然后将自检报文送还给CPU防撞监视单元进行结果判定。给CPU防撞监视单元进行结果判定。给CPU防撞监视单元进行结果判定。


技术研发人员：刘永刚 段其林 李涛 付红
受保护的技术使用者：四川九洲空管科技有限责任公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/9