[发明专利]用于跟踪、处理机场地面车辆位置数据并将其集成到广播式自动相关监视(ADS-B)网络设施中的方法和系统

说明书

一种用于跟踪机场地面车辆的实时位置并将位置数据集成到广播式自动相关监视(ADS‑B)网络基础设施中的方法和系统。该系统可以包括一个或多个地面接收站，所述地面接收站从一个或多个机场地面车辆接收位置遥测数据，并将地面车辆位置数据发送到一中央地面基站。连接到所述地面基站的计算机系统汇总来自一个或多个地面车辆的地面车辆遥测数据，将汇总的遥测数据转换为与ADS‑B兼容的数据协议，然后将该数据集成到所述ADS‑B网络基础设施中，以进行传播和跨所述ADS‑B网络报告。该方法使得能够使得地面车辆使用和散播ADS‑B信息，而无需在每个地面车辆上使用ADS‑B应答器。

技术领域

本发明涉及一种地面车辆跟踪和报告系统，尤其涉及与广播式自动相关监视(ADS-B)网络兼容并与之集成的机场地面管理。

背景技术

机场是复杂的操作环境，其车辆交通由飞机以及支持和服务机场和飞机所必需的地面车辆(例如，服务、食品、乘客、行李等)组成。每年，在机场发生涉及飞机和车辆的事件和事故，有可能造成严重后果。例如，跑道侵入是指未经许可的飞机、车辆或人员出现在机场的指定活动区域(例如跑道、滑行道)的一部分上的事件。这种存在会带来安全风险，即飞机起降时会与物体碰撞。这些事件中的许多事件发生在能见度降低的时期(例如有雾)，这可能导致飞行机组、空中交通管制员和在机场工作的支持人员的态势感知能力丧失。

此外，重要的是，在机场内运营的不同服务部门(例如，行李处理人员、安检、维护、地勤人员)能够跟踪并定位他们的车辆。车队管理可以包括一系列功能，例如车辆维护、车辆远程信息处理(例如诊断、跟踪)、驾驶员管理、燃料管理以及健康与安全管理。正确的车队管理可以最大程度地减少与车辆投资相关的风险，提高生产率和效率，并确保车辆和车辆附近其他资产的安全。

基于至少上述理由，重要的是能够跟踪机场的车辆、飞机和其他资产的位置。历史上，表面运动雷达(SMR)已用于尝试跟踪这些位置。SMR可以检测机场表面上的飞机和地面车辆。SMR使用通常安装在机场塔楼上的旋转天线来扫描天线范围内的机场区域。当SMR感测到一个物体时，SMR会返回一个返回脉冲或“光点”，以识别物体在机场表面上的位置，但是该返回脉冲不足以通过类型、名称、功能或意图来识别该物体。例如，SMR可以识别出机场表面上有一个“物体”，但是提供的细节不足以确定该物体是飞机还是地面车辆，更不要提该物体是否应该在那儿。因此，通常通过目视观察或其他数据源来增强SMR，并且可以将SMR叠加在机场的地图视图上，来为SMR“光点”提供语境和含义。

一种类型的附加数据源是广播式自动相关监视(ADS-B)系统。ADS-B系统是一种监视系统，飞机或地面车辆通过导航技术确定其自身位置并定期广播。ADS-B系统是“自动的”，因为它不依靠飞行员或外部输出来广播或确定其位置。ADS-B系统“取决于”飞机的导航技术。该导航技术可以包括无线电导航或GPS(全球定位系统)导航技术。该信息用于通知其他飞机和地面站有关位置、速度(水平和垂直方向)和意图的信息。

ADS-B系统通常包括三个主要组件：地面基础设施、传输结构和操作程序。地面基础设施可以包括地面上的ADS-B天线，将接收到的消息传输到相关空中交通管制员(ATC)的网络基础设施，以及将来自ADS-B的监视数据与来自现有雷达基础设施的监视数据合并的系统。地面基础设施可以包括其他结构单元和/或程序，以根据需要发送和接收监视数据。传输结构在源头处起作用(例如车辆或飞机，并且包括消息生成和传输功能)。传输结构可以包括一专用的978MHz(兆赫)通用访问收发器(UAT)，一与GPS导航源配对的1090MHz模式S的“扩展式断续振荡器”应答器，或任何需要运行的结构。ADS-B数据链路支持多种机载和地面应用。每个应用程序都有其自己的操作概念、算法、过程、标准和用户培训。

例如，带有“ADS-B输出”发送器的飞机会定期通过数据链路广播有关飞机的信息，例如标识、其空间位置、空速、高度和空中转弯信息。“ADS-B输入”接收器在计算机屏幕上接收并解释ADS-B数据。“ADS-B输入”接收器可以集成到空中交通管制系统中，也可以安装在其他飞机上，以提供对空中和地面实时航空交通的准确描述。