[发明专利]一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法及系统，属于航空技术领域，能够实现飞机对场面上的动态和静态目标的识别和碰撞检测及预警，提高场面运行管理的效率和安全性；该方法包括：S1、获取飞机信息；S2、根据飞机本体信息和实时位置构建第一层电子围栏；根据飞机的实时位置和实时航向构建第二层电子围栏；两电子围栏之间的区域为警戒缓冲区；根据飞机的实时速度，弹性调整警戒缓冲区的跨度；S3、获取各标记或非标记目标的实时三维坐标信息以及机场静态目标三维坐标信息；S4、将各三维坐标信息和两层电子围栏边界进行对比，获得相对距离信息；S5、判断有碰撞冲突时分等级告警；S6、实时计算碰撞检测信息直至无告警。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，尤其涉及一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法及系统。

背景技术

随着近几年我国民用航空事业的黄金发展期，航空客货运输得到快速、持续以及大量的增长，导致机场的交通密度增加，飞机在滑行过程中与其他飞机、车辆或建筑物的意外碰撞时有发生，往往造成巨大的经济损失。针对此类情况，国际民航组织颁布了先进机场场面引导与控制系统(A-SMGCS)，通过在机场、飞机、车辆等目标上部署端系统，以达到对机场场面目标的监视作用，并能具备一定的冲突检测能力，属于被动避撞的范畴。除此之外，当前暂时没有其他有效的地面避撞方法和系统。

现有专利CN110491179B公开一种具有动态虚拟电子围栏的机场场面监控系统，其是借鉴了A-SMGCS系统理念，借助目标本体的位置信息建立飞机或者其他场面目标的虚拟电子围栏，并借助围拦与围栏之间的重叠建立碰撞检测机制。但该方案存在以下问题：

1.该方案中需要在机场内的所有目标物上部署虚拟电子围栏，才能形成碰撞检测机制和能力；

2.该方案中飞机的电子围栏为固化式电子围栏，不具备灵活的弹性机制，如可根据相对运行速度和飞机状态的变化，进行灵活性的调整以增加飞机的机场适应性；

3.该方案中缺乏主动的探测方式去识别无围栏标识目标；

4.该方案中未设置不同级别的缓冲区，以应对不同级别的碰撞冲突并形成细分的告警机制。

因此，有必要研究一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法及系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法及系统，能够实现飞机对场面上的动态和静态目标的识别和碰撞检测及预警，提高场面运行管理的效率和安全性。

一方面，本发明提供一种基于弹性电子围栏机制的飞机场面避撞方法，所述避撞方法的步骤包括：

S1、获取飞机本体信息以及飞机的实时位置、实时航向、实时速度；

S2、根据所述飞机本体信息和飞机的实时位置构建第一层电子围栏；根据飞机的实时位置和实时航向，构建第二层电子围栏；所述第二层电子围栏的边界和所述第一层电子围栏的边界之间的区域为警戒缓冲区；

根据飞机的实时速度，弹性调整警戒缓冲区的跨度；

S3、获取管制方提供的各标记目标的实时三维坐标信息以及机场静态目标基础三维坐标信息，同时主动探测区域内非标记目标的实时三维坐标信息；

S4、将S3获得的各三维坐标信息和S2中的两层电子围栏边界进行对比，获得与电子围栏边界的相对距离信息；

S5、当判断为与第二层电子围栏边界发生重叠时，则判定为初始碰撞冲突，并向相关方发出初始碰撞告警；当判断为与第一层电子围栏边界发生重叠时，则判定为直接撞击冲突，并向相关方发出直接撞击告警；

S6、实时计算碰撞检测信息，直至将告警级别降低至无告警。