[实用新型]跑道安全告警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及跑道入侵检测和跑道异物探测技术领域，具体涉及一种跑道安全告警系统。

背景技术

保障跑道安全是航空安全领域的一个世界性技术难题，跑道入侵和跑道异物是威胁跑道安全的两大主要因素。

目前，预防跑道入侵的主流技术包括广播式自相关监视技术和多点定位技术，预防跑道异物的主流技术是跑道异物检测技术。广播式自相关监视技术和多点定位技术均为对飞机目标的实时监视技术，通过对机场场面运行车辆的加改装，实现对活动车辆的目标监视和跟踪。广播式自相关监视技术是无线电技术在航空监视上的新应用，即利用空对地、空对空数据通信完成信息传递的一种新技术。广播式自相关监视将卫星导航、通信技术、机载设备以及地面设备等先进技术相结合，准确的对空中和地面的飞机进行实时定位跟踪。多点定位技术是近年来出现的场面监视技术，它采用分布式地面接收站高精度定位和跟踪动态目标，使用现有的机载应答机发射的1090MHz应答信号实现对飞机的定位。跑道异物检测技术是专门针对跑道异物进行实时感知与检测的技术，通过光学成像或毫米波雷达技术代替传统的跑道人工巡视，以便于高效安全地检测跑道异物。

但是，广播式自相关监视技术、多点定位技术和跑道异物探测技术都是将飞机和车辆的实时位置信息或跑道异物信息直接发送给塔台管制员，飞行员和车辆驾驶员缺乏对跑道交通态势以及跑道异物情况的实时感知，鲜有设备直接为飞行员和车辆驾驶员提供跑道上的交通态势感知或异物信息。当管制员收到飞机或车辆的实时位置信息或跑道异物信息时，首先通过管制程序或人为经验判断跑道的安全状态，然后向飞行员和车辆驾驶员发送管制指令，从而控制机场场面的交通态势。当管制员由于疲劳等人为因素判断错误而发出错误指令时，飞行员和车辆驾驶员就可能在跑道不安全的情况下使用跑道，造成潜在危险。

同时，现有的跑道状态灯系统已经可以利用场面监视设备驱动灯光系统，向飞行员和车辆驾驶员提供视觉提示信息，以便于飞行员和车辆驾驶员明确是否可以进入、穿越跑道或从跑道起飞、降落。但是，跑道状态灯系统采用的场面监视设备只有广播式自相关监视系统、多点定位系统和场面雷达等对飞机或车辆位置信息的监视设备，缺乏对跑道异物信息的检测手段。

如何采用硬件系统将跑道异物的实时信息准确、快捷且直观呈现给飞行员和车辆驾驶员，增强飞行员和车辆驾驶员对机场跑道实时交通态势和跑道异物的情景感知，并降低塔台管制员由于疲劳等因素错判跑道占用情况和跑道异物信息而发出错误指令的概率，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种跑道安全告警系统，能够采用硬件系统将已有的跑道状态灯系统和跑道异物探测系统进行创新性地结合，利用机场场面监视系统组成的场面监视传感器网络驱动灯光子系统直接向飞行员和车辆驾驶员告警，而不通过塔台管制员发送管制指令给飞行员和车辆驾驶员，降低了塔台管制员由于疲劳等因素错判跑道占用情况和跑道异物信息而发出错误指令的概率，提高了跑道运行的安全与效率。

本实用新型提供一种跑道安全告警系统，该系统包括依次连接的场面监视传感器网络、数据融合子系统、跑道状态灯控制子系统和灯光子系统，场面监视传感器网络包括多点定位子系统、广播式自相关监视子系统和跑道异物探测子系统，且多点定位子系统、广播式自相关监视子系统和跑道异物探测子系统均分别与数据融合子系统相连接，多点定位子系统用于实时采集场面上的飞机位置信息和车辆位置信息，并发送至数据融合子系统，广播式自相关监视子系统用于实时采集场面上的飞机位置信息，并发送至数据融合子系统，跑道异物探测子系统用于实时采集跑道上的异物位置信息和异物类型信息，并发送至数据融合子系统，数据融合子系统用于将飞机位置信息、车辆位置信息、跑道的异物位置信息和异物类型信息进行融合，形成融合数据，并发送至跑道状态灯控制子系统，跑道状态灯控制子系统用于根据融合数据和监视场面的地理数据信息，计算飞机、车辆、跑道异物在场面上的实时位置信息，判断跑道的占用状态和异物信息状态，设计灯光控制逻辑，并根据灯光控制逻辑设计控制命令，控制灯光子系统的启动与关闭。

进一步地，灯光子系统包括跑道入口灯，跑道入口灯与跑道状态灯控制子系统连接，跑道状态灯控制子系统用于根据融合数据和监视场面的地理数据信息，计算飞机、车辆、跑道异物在场面上的实时位置信息，判断跑道的占用状态和异物信息状态，设计灯光控制逻辑，并根据灯光控制逻辑设计控制命令，控制跑道入口灯的启动与关闭。