[发明专利]基于离散事件监控器的机场场面活动控制系统及方法

说明书

技术领域

发明涉及一种基于离散事件监控器的机场场面活动控制系统及方法，属于机场场面活动控制系统及其方法。

背景技术

机场场面活动监视与控制经历了由“简单视觉”到“复杂视觉”的演进，其技术特征实现了从“基于目视”到“基于场监雷达”的跨越，而适用范围也从“小型、低交通密度机场”扩大到“中大型、高交通密度机场”。但是，随着机场交通流量的增长、机场布局的复杂化和低能见度条件运行的迫切需求，上述传统的仅依靠管制员在监控中心来监视整个机场场面的方式已显示出其不足，主要体现在：

(1)机场场监雷达极易受到气候和地杂波影响，因此，现有场面控制系统在低能见度情况下运行时，容易出现监视盲区和不能识别场面目标的情况；

(2)传统监视手段依赖管制员人工决策，无法实现自动的场面冲突预测、探测以及解脱规划，且为场面活动提供自动引导的能力不足，不能满足高密度和复杂机场构型条件下的场面活动管理与控制；

(3)现有的场面控制系统只在监控中心实现一定的监控功能，场面各移动车辆和飞机之间并不能看到相对的位置信息，这种情形不利于发挥飞行员和驾驶员的操作判断能力，影响了场面运行效率。

鉴于传统场面控制手段的不足，国际民航组织提出实施“先进场面活动目标引导和控制系统”，该系统“由不同功能单元模块组成，无论机场平面在何密度、能见度和复杂条件下，均支持飞机和车辆安全、有序、迅速移动”。主要功能包括监视、控制、路径规划、引导。目前，在美国和欧洲正在进行各种实践性的示范和评估方案，尚无实际成熟的商用系统出现。国内关于这一系统的研究应用还处于起步阶段，在首都机场、上海虹桥、浦东机场以等几个大型枢纽机场建设有场面监视雷达，主要用于跑道、滑行道和机场场面移动目标的活动监视。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是是针对现有技术存在的缺陷解决现有场面活动控制中存在的低能见度条件下运行支持不足、场面控制决策中过度依赖管制人为经验、场面活动引导能力弱小等局限性，在国际民航组织“先进场面活动目标引导和控制”框架下，实现一种基于离散事件监控器的机场场面活动控制系统及方法，无论机场在何种交通密度、能见度和构型条件下均支持飞机和车辆安全、有序、迅速的移动。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明基于离散事件监控器的机场场面活动控制系统，其特征在于包括移动终端、WIFI网络、VDL4网络、监控中心、第三方网络、ATC系统、助航灯系统和机场运行管理系统，其中监控中心包括GPS地面站、WIFI地面站、VDL4地面站、通信处理服务器、离散事件监控器、地面管制监控终端和助航灯管理模块，移动终端通过WIFI网络与WIFI地面站连接或者移动终端通过VDL4网络与VDL4地面站连接，移动终端与GPS地面站无线连接，GPS地面站的输出端接通信处理服务器的输入端，WIFI地面站和VDL4地面站分别通过通信处理服务器与离散事件监控器连接，离散事件监控器的输出端接助航灯管理模块的输入端，离散事件监控器与地面管制监控终端双向连接，离散事件监控器通过第三方网络分别与ATC系统、助航灯系统和机场运行管理系统连接。

所述的基于离散事件监控器的机场场面活动控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

a)将移动终端设置于机场场面活动目标上，并采用移动终端采集机场场面活动目标实时信息；

b)将步骤a所述的移动终端中的GPS模块采集机场场面活动目标位置信息通过WIFI网络输出至WIFI地面站或通过VDL4网络输出至VDL4地面站，并利用GPS地面站对获取的目标位置进行修正；

c)采用通信处理服务器将步骤b所述的机场场面活动目标位置信息输出至离散事件监控器的动态静态数据采集模块，同时采用离散事件监控器的状态反馈控制模块通过第三方网络获取空中交通管制自动化ATC系统和机场运行管理系统输出的机场场面活动目标标识信息；

d)将步骤c所述的机场场面活动目标位置信息和目标标识信息经过离散事件监控器对场面运行状态实施冲突探测和解脱；

e)对探测到的冲突和需要采取的解脱策略经由离散事件监控器的执行器模块向移动终端以及场面助航灯管理模块发出告警和控制信号。

本发明的有益效果如下：

1.通过事先采集机场场面的活动区域以及障碍物信息，并依靠GPS位置信息和无线自组织网络可在活动控制系统中综合显示监控飞行区和关键区域的活动目标运行状态，并突破了传统的场监雷达监视方式，实现了全天候条件下机场场面活动的有效监视。