机场场面冲突检测与告警系统的现状及发展.docVIP

精品论文 参考文献 机场场面冲突检测与告警系统的现状及发展 民航西南地区空中交通管理局 四川 成都 610000 摘 要 当今社会已进入以智能化、网络化，自动化为发展方向的信息时代，世界各国都在寻求有效的自动避让手段以减少危险接近或碰撞的发生。场面运行管理的任务是在机场机动区内防止航空器与航空器相撞及航空器与障碍物相撞，维护和加快场面交通的有序流动。本文要研究的是设计一种简化的机场场面冲突检测与告警系统，基于机场场面监视雷达(SMR) 或者是ADS-B(广播式自动相关监视)探测到的地面运行信息，来有效地对航空器与航空器之间的场面冲突进行检测并告警。 关键词：机场场面冲突检测 告警系统 塔台管制 安全间隔 国外研究现状 鉴于机场交通安全的重要性，自从机场产生以来，机场场面监视与交通管理技术就得到了重视与发展。最初，利用塔台监视管理机场的方式得到普及，一直到今天还在广泛使用。近几十年来，随着航空运输业的飞速发展，利用塔台监视管理机场的方式已经不能满足机场交通安全的需要，因此陆续产生了一些先进的机场场面监视与交通管理系统，比如：场面监视雷达系统、美国UPS公司的基于ADS-B的机场管理系统、法国Thales公司的A－SMGCS机场场面交通管理系统。 机场场面监视雷达是一种用于监视机场地面飞机与车辆的雷达，70年代以后逐步投入使用。国际上一些先进的大机场，采用了场面监视雷达系统来监视机场的交通，这是场面监视管理技术的一次巨大进步。场面监视雷达就是一部一次雷达，由高速旋转的天线、发射机、接收机、信号处理器、数据处理器(早期的没有)和显示系统组成。早期的场面监视雷达只能把处理后的地面目标显示在显示器上，至于目标是飞机还是车辆，管制员只能根据所显示的目标的大小在加上自己的经验来判断。随着计算机技术的发展，在场面监视雷达中加入了数据处理器，可以使它的数据与FDP(Flight Data Processor飞行数据处理器)、二次雷达的数据等外部数据进行数据融合等相关处理，从而可以对应飞机标牌。这样不仅能使管制员区分飞机和车辆，而且可??辨认飞机航班号、飞机机型、速度以及将要停靠的登机桥等信息，可谓一目了然。它还有目标非法闯入禁区的闯入告警以及目标之间冲突的冲突告警等功能。使管制员不用花很大的精力注意这些问题，降低了管制员的工作强度，减少了人为的错误，提高了机场的安全性。场面监视雷达也是机场实施低能见度运行的基本条件。场面监视雷达在航空界的应用已经非常广泛，在法国戴高乐机场、英国希斯罗机场、马来西亚吉隆坡机场、韩国釜山机场都有应用。目前国内只有首都机场、上海虹桥机场、浦东机场和广州新白云机场使用了场面监视雷达。场面监视雷达接入机场跑道使用信息、实时天气信息、机场灯光系统、停机位信息和航班信息等数据，能实现以下四个功能： 1）场面监视功能，是指对跑道和滑行道以及停机坪上活动的飞机和车辆进行定位监视； 2）控制功能，是指检查控制区域内潜在的冲突，并能及时给管制员告警提示； 3）引导功能，管制员通过控制滑行道中心线、停止线上的灯光引导飞机和车辆滑行和移动； 4）路线控制功能，手动或者自动调整滑行道的分配，提高滑行道的利用率，增加机场跑道容量。 相对于利用塔台和通信的传统监视方式来说，场面监视雷达在性能上有了显著提高，使机场管制员对飞机的监视不再受到视线的限制，在黑夜和恶劣气候条件下也能够精确地对机场进行监视。但是它的自动化水平和独立工作的能力并不尽人意，因此一些研究机构研制了功能更加强大的机场监视管理系统。 上个世纪末，在国际民航领域掀起了一场堪称是跳跃式的技术革命，就是新航行系统(CNS/ATM)。国际民航组织(ICAO)也经过多年的研究论证，确定将在21世纪全球范围内逐步实施新航行系统。新航行系统以新的体制和方式对空中交通管理产生深刻影响，它在管理和技术层次方面解决了现行航行系统在未来航空运输中的安全、容量和效率不足问题。新航行系统提出在飞机、空间、地面设施三个环境中利用由卫星和数字信息提供的先进通信(C)、导航(N)和监视(S)技术。在新航行系统中，有一种很有影响力的新思想—ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)，即自动相关监视－广播式，它是未来实行自由飞行的技术基础。ADS-B技术也为机场场面监视与管理系统的发展提供了高性能平台。 ADS-B的主要工作方式如下，每架飞机都装有全双工无线通信装置支持高速数据通信，由它定时广播本身的一些信息，这