CN112200352A - 基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置 - Google Patents
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Abstract
基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其可以在降低场面运行风险的同时提升引导效率。其包括：数据服务中台子系统，引导车移动终端子系统，高通路数据链传输子系统，滑行告警提示子系统，机场场面告警提示子系统。所述数据服务中台子系统包括：机场场面平面地图构建模块，高通路数据链数据融合处理模块，场面航班信息跟踪及处理模块，规划路由历史查询模块，跑道查道模块，机场场面告警提示模块，规划路由模块。
Description
技术领域
本发明涉及民航空域数据处理的技术领域，尤其涉及一种基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其基于高通路数据链向场内引导车发送默认滑行路由和指令信息。
背景技术
近年来，随着民航业迅速发展，随之而来的是对机场资源和服务水平日益增长的需求。如何利用有限的机场资源，提升机场运行效率，是全世界机场面临的挑战。提升场面航空器滑行引导效率是提高场面运行效率的有利手段，目前，大部机场的引导作业依赖于管制员与驾驶员间语音通信，此方式占用通信频率同时，伴随着误听、漏听风险，且难以解决低能见度天气造成的机场运行效率降低及场面运行风险。
机场场面滑行是飞行活动中最具挑战性的阶段之一，机场引导车载场面滑行中起到关键作用，但对于大型复杂机场，场面滑行状况复杂，车辆驾驶员需要目视观察周边区域态势情况，工作压力和安全隐患较大，尤其对于我国北方地域，全年低能见度天数与日俱增，对机场车辆驾驶员提出更高要求，如何在能见度不高的情况下确保安全驾驶、避让航空器、避免航空器和车辆接近、避免误入限制区等问题亟待解决，此外对于引导车如何在能见度不高的前提下快速定位目标引导航空器也是安全生产的重要问题。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其可以在降低场面运行风险的同时提升引导效率。
本发明的技术方案是：这种基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其包括：数据服务中台子系统，引导车移动终端子系统，高通路数据链传输子系统，滑行告警提示子系统，机场场面告警提示子系统；
所述数据服务中台子系统包括：
机场场面平面地图构建模块，构建机场场面平面地图，显示场面实时动态，叠加规划路由信息，处理航班信息；
高通路数据链数据融合处理模块，接收经高通路数据链传输的场面信息数据，并经处理后叠加至机场场面平面地图模块；
场面航班信息跟踪及处理模块，处理经高通路数据链传输的航班信息，对航班进行编辑和修改；
规划路由历史查询模块，按指定规则进行查询历史规划路由；
跑道查道模块，对跑道执行查道功能，并对当前跑道进行锁定，防止发生跑道侵入事件；
机场场面告警提示模块，当航空器经过场面告警区域时，对其进行检测并发出告警提示，经高通路数据链传输至场面告警提示子系统；
规划路由模块，规划路由并将路由信息经高通路数据链发送至引导车移动终端子系统。
本发明通过数据服务中台子系统控制调度引导车移动终端子系统、高通路数据链传输子系统、滑行告警提示子系统、机场场面告警提示子系统，机场场面平面地图构建模块构建机场场面平面地图，显示场面实时动态，叠加规划路由信息，处理航班信息，通过高通路数据链数据融合处理模块接收经高通路数据链传输的场面信息数据，并经处理后叠加至机场场面平面地图模块，通过场面航班信息跟踪及处理模块处理经高通路数据链传输的航班信息，对航班进行编辑和修改，通过规划路由历史查询模块按指定规则进行查询历史规划路由，通过跑道查道模块对跑道执行查道功能，并对当前跑道进行锁定，防止发生跑道侵入事件，通过机场场面告警提示模块，当航空器经过场面告警区域时，对其进行检测并发出告警提示，经高通路数据链传输至场面告警提示子系统，通过规划路由模块规划路由并将路由信息经高通路数据链发送至引导车移动终端子系统，从而实现向引导车终端发送滑行路由指令，引导车驾驶员通过终端实时接收滑行指令，可以在降低场面运行风险的同时提升引导效率。
附图说明
图1是根据本发明的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的装置步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
如图1所示，这种基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其包括：数据服务中台子系统，引导车移动终端子系统，高通路数据链传输子系统，滑行告警提示子系统，机场场面告警提示子系统；
所述数据服务中台子系统包括：
机场场面平面地图构建模块，构建机场场面平面地图，显示场面实时动态，叠加规划路由信息，处理航班信息；
高通路数据链数据融合处理模块，接收经高通路数据链传输的场面信息数据，并经处理后叠加至机场场面平面地图模块；
场面航班信息跟踪及处理模块，处理经高通路数据链传输的航班信息，对航班进行编辑和修改；
规划路由历史查询模块，按指定规则进行查询历史规划路由；
跑道查道模块，对跑道执行查道功能，并对当前跑道进行锁定，防止发生跑道侵入事件；
机场场面告警提示模块，当航空器经过场面告警区域时，对其进行检测并发出告警提示，经高通路数据链传输至场面告警提示子系统；
规划路由模块，规划路由并将路由信息经高通路数据链发送至引导车移动终端子系统。
本发明通过数据服务中台子系统控制调度引导车移动终端子系统、高通路数据链传输子系统、滑行告警提示子系统、机场场面告警提示子系统，机场场面平面地图构建模块构建机场场面平面地图，显示场面实时动态，叠加规划路由信息，处理航班信息，通过高通路数据链数据融合处理模块接收经高通路数据链传输的场面信息数据，并经处理后叠加至机场场面平面地图模块，通过场面航班信息跟踪及处理模块处理经高通路数据链传输的航班信息，对航班进行编辑和修改，通过规划路由历史查询模块按指定规则进行查询历史规划路由，通过跑道查道模块对跑道执行查道功能，并对当前跑道进行锁定，防止发生跑道侵入事件，通过机场场面告警提示模块，当航空器经过场面告警区域时，对其进行检测并发出告警提示，经高通路数据链传输至场面告警提示子系统，通过规划路由模块规划路由并将路由信息经高通路数据链发送至引导车移动终端子系统，从而实现向引导车终端发送滑行路由指令，引导车驾驶员通过终端实时接收滑行指令，可以在降低场面运行风险的同时提升引导效率。
优选地，所述引导车移动终端子系统包括：
基于移动地图引擎的地图构建模块，显示机场平面地图，叠加场面航空器实时动态，绘制规划路由信息；
高通路数据链数据传输发送模块，接收经高通路数据链传输的场面信息，并将移动终端子系统处理的数据经高通路数据链发送至数据服务中台子系统；
车辆航空器车速信息及距离模块，显示当前车速，关联的航空器滑行速度及两者间距，当间距或速度超出范围时发出语音及文字告警；
滑行引导告警显示模块，显示滑行引导过程中的冲突告警，各类提示信息；
跑道查道模块，将引导车查道状态经高通路数据链传输至数据服务中台子系统；
滑行引导导航模块，根据基于高通路数据链传输的路由规划数据或移动终端子系统处理的路由规划数据及引导车当前位置实时计算滑行路线和导航提示，并使用语音及图像的方式提醒引导车驾驶员；
规划路由模块，规划路由，并绘制至机场平面地图，引导车驾驶员依据路由行驶并将此路由信息回传至数据服务中台子系统。
优选地，所述高通路数据链数据处理子系统包括：数据接收和发送模块，数据处理模块；数据接收和发送模块完成子系统之间的信息交换，数据处理模块完成对接收信息的数据处理，使其能够满足当前子系统的使用。
优选地，所述机场场面告警提示子系统包括：
数据服务中台子系统信息处理模块，实时计算当前场面航空器态势信息，判断是否有航空器经过场面告警区域，并将判断结果经高通路数据链发送至机场场面告警提示子系统和引导车移动终端；
数据接收处理模块，接收经高通路数据链接收来自数据服务中台子系统发送的数据信息并将之处理为能够处理的数据，并转发至场面信息LED显示模块；
场面信息LED显示模块，显示告警提示信息，提醒附近航空器相关重要信息；
引导车移动终端信息显示模块，设置于引导车移动终端子系统，用于提醒引导车驾驶员相关告警信息。
优选地，为了实现滑行告警提示，该装置还包括：跑道数据子模块，限制区数据子模块，禁区数据子模块，换频区数据子模块，航空器距离圈子模块；
当航空器接近告警区域时，根据航空器距离圈子模块与各类子模块相交判定发出对应信息告警提示；系统使用引导车装载的应答机搭载的定位系统作为判定位置依据；系统运行过程中每0.5秒判定一次当前位置距离圈与场面跑道，限制区，禁区，换频区，场面车辆距离圈及其他航空器距离圈距离，当距离超出判定阈值时发出告警，提示引导车驾驶员附近告警信息。
更进一步地，如果引导车未安装应答机模块，则使用移动终端自带的定位功能作为判定依据。
优选地，为了实现滑行引导导航，该装置包括：位置寻路算法子模块，滑行道序列相交数据子模块，接近道口算法子模块，方向判断算法子模块；
当滑行引导开始后，依据位置寻路算法子模块判断当前所处的滑行道。
更进一步地，已经位于规划路由最后一段，则判断是否接近等待点；如接近则发出导航提示，如未接近等待点则判断是否接近路口位置，如接近道口位置则发出导航提示；如当前所处滑行道不为规划路由最后一段则每次判断是否接近道口，如果即将接近道口位置，则取出下一条规划路由滑行道并依滑行道序列相交数据子模块判断当前所处位置距离道口一共经过n个道口拐点，并依据方向判断算法子模块判断当前滑行道到下一个滑行道的拐弯方向为向左/右，并以此发出导航提示，提醒用户前方第n个道口转换。
优选地，为实现接近道口算法子模块，将每段规划路由数据做单独保存，计算当前位置与当前所处滑行道序列最后点间距，如间距低于阈值则判定其接近道口；为实现位置寻路算法子模块，设置滑行道序列子模块，计算当前位置与场面所有滑行道序列的最小距离，取最小间距的滑行道作为当前所处滑行道；为了实现方向判断算法子模块，将每段规划路由数据做单独保存，并取出当前所处滑行道最后两点p1,p2作为判断依据，下一条滑行道起始点之后的第二点pn作为方向判断依据，判断pn，p2连线与p1,p2连线夹角，根据夹角范围判定处于左侧、右侧或是前方，并以此作为判定结果。
通过本发明可以实现以下有益效果：
对于管制员，相比传统通过语音播报方式向引导车驾驶员播报指令，通过高通数据链路通信系统发送管制员指令，有着传输快，无误差，信息覆盖面积大等特点，同时可以大幅度降低管制员工作压力，提高场面运行效率。
对于驾驶员，通过终端获取管制员指令，驾驶员可以快速定位指定滑行路线，清晰了解场面运行态势，提高行驶安全。
对于机场，通过本发明可以大幅度提高航空器运行效率，减少航班延误频率，对于雷雨，大雾等低能见度天气尤为明显。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：其包括：数据服务中台子系统，引导车移动终端子系统，高通路数据链传输子系统，滑行告警提示子系统，机场场面告警提示子系统；所述数据服务中台子系统包括：
机场场面平面地图构建模块，构建机场场面平面地图，显示场面实时动态，叠加规划路由信息，处理航班信息；
高通路数据链数据融合处理模块，接收经高通路数据链传输的场面信息数据，并经处理后叠加至机场场面平面地图模块；
场面航班信息跟踪及处理模块，处理经高通路数据链传输的航班信息，对航班进行编辑和修改；
规划路由历史查询模块，按指定规则进行查询历史规划路由；
跑道查道模块，对跑道执行查道功能，并对当前跑道进行锁定，防止发生跑道侵入事件；
机场场面告警提示模块，当航空器经过场面告警区域时，对其进行检测并发出告警提示，经高通路数据链传输至场面告警提示子系统；规划路由模块，规划路由并将路由信息经高通路数据链发送至引导车移动终端子系统。
2.根据权利要求1所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：所述引导车移动终端子系统包括：
基于移动地图引擎的地图构建模块，显示机场平面地图，叠加场面航空器实时动态，绘制规划路由信息；
高通路数据链数据传输发送模块，接收经高通路数据链传输的场面信息，并将移动终端子系统处理的数据经高通路数据链发送至数据服务中台子系统；
车辆航空器车速信息及距离模块，显示当前车速，关联的航空器滑行速度及两者间距，当间距或速度超出范围时发出语音及文字告警；滑行引导告警显示模块，显示滑行引导过程中的冲突告警，各类提示信息；
跑道查道模块，将引导车查道状态经高通路数据链传输至数据服务中台子系统；
滑行引导导航模块，根据基于高通路数据链传输的路由规划数据或移动终端子系统处理的路由规划数据及引导车当前位置实时计算滑行路线和导航提示，并使用语音及图像的方式提醒引导车驾驶员；规划路由模块，规划路由，并绘制至机场平面地图，引导车驾驶员依据路由行驶并将此路由信息回传至数据服务中台子系统。
3.根据权利要求2所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：所述高通路数据链数据处理子系统包括：数据接收和发送模块，数据处理模块；数据接收和发送模块完成子系统之间的信息交换，数据处理模块完成对接收信息的数据处理，使其能够满足当前子系统的使用。
4.根据权利要求3所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：所述机场场面告警提示子系统包括：
数据服务中台子系统信息处理模块，实时计算当前场面航空器态势信息，判断是否有航空器经过场面告警区域，并将判断结果经高通路数据链发送至机场场面告警提示子系统和引导车移动终端；
数据接收处理模块，接收经高通路数据链接收来自数据服务中台子系统发送的数据信息并将之处理为能够处理的数据，并转发至场面信息LED显示模块；
场面信息LED显示模块，显示告警提示信息，提醒附近航空器相关重要信息；
引导车移动终端信息显示模块，设置于引导车移动终端子系统，用于提醒引导车驾驶员相关告警信息。
5.根据权利要求4所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：为了实现滑行告警提示，该装置还包括：跑道数据子模块，限制区数据子模块，禁区数据子模块，换频区数据子模块，航空器距离圈子模块；
当航空器接近告警区域时，根据航空器距离圈子模块与各类子模块相交判定发出对应信息告警提示；系统使用引导车装载的应答机搭载的定位系统作为判定位置依据；系统运行过程中每0.5秒判定一次当前位置距离圈与场面跑道，限制区，禁区，换频区，场面车辆距离圈及其他航空器距离圈距离，当距离超出判定阈值时发出告警，提示引导车驾驶员附近告警信息。
6.根据权利要求5所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：引导车未安装应答机模块，则使用移动终端自带的定位功能作为判定依据。
7.根据权利要求6所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：为了实现滑行引导导航，该装置包括：位置寻路算法子模块，滑行道序列相交数据子模块，接近道口算法子模块，方向判断算法子模块；
当滑行引导开始后，依据位置寻路算法子模块判断当前所处的滑行道。
8.根据权利要求7所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：已经位于规划路由最后一段，则判断是否接近等待点；如接近则发出导航提示，如未接近等待点则判断是否接近路口位置，如接近道口位置则发出导航提示；如当前所处滑行道不为规划路由最后一段则每次判断是否接近道口，如果即将接近道口位置，则取出下一条规划路由滑行道并依滑行道序列相交数据子模块判断当前所处位置距离道口一共经过n个道口拐点，并依据方向判断算法子模块判断当前滑行道到下一个滑行道的拐弯方向为向左/右，并以此发出导航提示，提醒用户前方第n个道口转换。
9.根据权利要求8所述的基于高通路数据链的引导车航空器路由共享装置，其特征在于：为实现接近道口算法子模块，将每段规划路由数据做单独保存，计算当前位置与当前所处滑行道序列最后点间距，如间距低于阈值则判定其接近道口；为实现位置寻路算法子模块，设置滑行道序列子模块，计算当前位置与场面所有滑行道序列的最小距离，取最小间距的滑行道作为当前所处滑行道；为了实现方向判断算法子模块，将每段规划路由数据做单独保存，并取出当前所处滑行道最后两点p1,p2作为判断依据，下一条滑行道起始点之后的第二点pn作为方向判断依据，判断pn，p2连线与p1,p2连线夹角，根据夹角范围判定处于左侧、右侧或是前方，并以此作为判定结果。
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