[发明专利]基于栅格5D数据模型的机场场面监视处理方法

说明书

本发明公开了一种基于栅格5D数据模型的机场场面监视处理方法，步骤如下：采用3维全球经纬度剖分网格方法将机场场面及附近进近空域进行栅格建模及数字化编码；将机场元素进行栅格建模和数字化编号，并与栅格编码建立映射对应关系；以机场元素为单位进行时间、业务属性标记赋值，进而将机场元素栅格属性由3维延伸至5维；基于机场栅格5维数据对多源监视数据融合优化处理。本发明实现了机场场面数据精细化、结构化、准确性、完善性、部分数据设置自动化，为塔台管制员提供更稳定、可靠、精确的场面目标监视参考信息，提高场面运行安全、效率。

技术领域

本发明属于机场场面管制技术领域，具体指代一种基于栅格5D数据模型的机场场面监视处理方法。

背景技术

为保障机场场面航空器、车辆运行安全、高效、有序，塔台管制员需要机场场面管制系统提供精确、稳定、可靠的机场场面及附近空域的目标(航空器、车辆)运行态势监视、冲突风险预警等信息进行安全高效的指挥管理，例如高级场面引导与控制系统(A-SMGCS)、塔台管制自动化系统的机场场面监视数据处理处理的精确性、稳定性、可靠性，除了高质量的监视源信号外，很大程度依靠机场场面及附近空域基础数据的完善性、精确性、精细化、结构化，使其确保多源监视数据融合参数设置的准确性。

但是目前机场场面基础数据采用基于机场CAD地图人工提出数据导入系统，存在机场基础数据不够精细、准确，数据缺乏结构化、统一性，数据不够完善，纯人工制作设置，耗时长，易出错等问题，影响后续机场场面监视数据处理的精确性、稳定性、可靠性，造成对场面多源监视数据融合效果不佳或错误，难以消除场面目标虚假、分裂、跳变等问题，严重影响管制员的机场管制指挥，造成安全问题。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于栅格5D数据模型的机场场面监视处理方法，以解决现有技术中机场场面基础数据采用基于机场CAD地图人工提出数据导入系统，存在机场基础数据不够精细、准确，数据缺乏结构化、统一性，数据不够完善，纯人工制作设置，耗时长，易出错的问题，以及造成对场面多源监视数据融合效果不佳或错误的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于栅格5D数据模型的机场场面监视处理方法，步骤如下：

1)采用3维全球经纬度剖分网格方法将机场场面及附近进近空域进行栅格建模及栅格数字化编码；

2)将机场元素进行栅格建模和数字化编号，并进行分层次存储，构建以机场元素编号为主键的数据库表，各机场元素由若干栅格组成，与步骤1)中栅格编码建立映射对应关系；

3)以机场元素为单位对机场元素数据库表进行时间、业务属性标记赋值，进而将机场元素栅格属性由3维延伸至5维；

4)基于机场栅格5维数据对多源监视数据融合优化处理。

进一步地，所述步骤1)具体包括：将场面及机场附近进近空域划分为不同尺度层级包容的无隙栅格模型，构建场面及空域栅格模型，在对每个层级的网格进行编码，构成编码与网格一一映射的栅格网络体系框架，形成一种新的机场场面及附近进近空域组织描述方式；每个栅格单元属性仅包含基础的3维数据。

场面及附近进近空域编码采取Geo SOT四进制一维编码，采用Z曲线顺序编码，场面及空域编码具体实现规则为对编码区域进行4等分，4个子区域跨过的经纬度均相同，4个子区域的编码按照对应象限Z序继续增长编码；对全球纬度范围-60°～60°，经度范围0°～360°的场面及空域进行栅格化建模在区域大小为1°×1°子范围空间扩展为64′×64′，在区域大小为1′×1′子范围空间扩展为64″×64″；场面及编码按以上规律不断细分，对应的区域也相应减小；机场附近进近空域剖分成16层水平网格，8层高度网格；机场场面剖分成32层水平网格，第32层次编码对应的区域为赤道附近边长为1.5cm的正方形。