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CN113190635A - 基于数据链的增强型机场移动地图装置 - Google Patents

基于数据链的增强型机场移动地图装置 Download PDF

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CN113190635A
CN113190635A CN202110435350.0A CN202110435350A CN113190635A CN 113190635 A CN113190635 A CN 113190635A CN 202110435350 A CN202110435350 A CN 202110435350A CN 113190635 A CN113190635 A CN 113190635A
Authority
CN
China
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airport
subsystem
data link
scene
display
Prior art date
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Pending
Application number
CN202110435350.0A
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English (en)
Inventor
朱衍波
李方闻
唐晔旸
刘凯
刘彦利
熊申东
杨亚坤
巩燕
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AVIATION DATA COMMUNICATION CORP
Original Assignee
AVIATION DATA COMMUNICATION CORP
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Publication date
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29Geographical information databases

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Abstract

基于数据链的增强型机场移动地图装置,其包括:移动地图显示子系统,其配置来图形化展示机场场面环境、叠加场面航空器、车辆运行态势、提供场面滑行导航;数据链通信子系统,其配置来提供的数据链通信链路,实现数字化管制指令、滑行相关辅助信息及场面态势传输并按需推送至指定航空器;规划路由子系统,其配置来完成机场场面路由的叠加展示,并可依据机组当前所在位置实时提供语音、文字导航提示;导航与告警子系统,其配置来依托于规划路由子系统为场面机组提供高效的滑行引导服务,依据当前定位及滑行速度,对附近一定范围内限制区、冲突热点区域、障碍物或其余航空器给出告警提示。

Description

基于数据链的增强型机场移动地图装置
技术领域
本发明涉及民航空域数据处理的技术领域,尤其涉及一种基于数据链的增强型机场移动地图装置,其基于数据链实现航班任务相关辅助信息、数字化管制指令实时获取,以及基于增强型机场移动地图的指令图形化叠加。
背景技术
近年来,随着我国航空事业的持续高速发展,以及航空运输总量和运输周转量快速增长,大型机场场面环境复杂、交通业务繁忙,传统的使用纸质机场图进行了解场面环境的方法已经难以满足现代机场的管理要求。
机场移动地图可为飞行员提供包含自身坐标位置的机场电子地图,实现航站楼、停机坪、滑行道、跑道、停机位、除冰点、冲突热点区域等场面静态数据图形化叠加展示,提供显示范围放大缩小、偏心等交互方式,具有内容丰富、界面清晰直观、实时响应等优点,可替代现行纸质地图。但是,这种机场移动地图是静态的,无法将机组所需各类数字化管制指令、滑行相关辅助信息以图形化叠加至机场移动地图端。
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数据链的增强型机场移动地图装置,其使得机组驾驶员能够实时获取场面滑行相关滑行辅助信息和管制发布数字化指令,增强态势感知、提升场面滑行效率、降低场面运行风险。
本发明的技术方案是:这种基于数据链的增强型机场移动地图装置,其包括:移动地图显示子系统,其配置来图形化展示机场场面环境、叠加场面航空器、车辆运行态势、提供场面滑行导航;
数据链通信子系统,其配置来提供的数据链通信链路,实现数字化管制指令、滑行相关辅助信息及场面态势传输并按需推送至指定航空器;
规划路由子系统,其配置来完成机场场面路由的叠加展示,并可依据机组当前所在位置实时提供语音、文字导航提示;
导航与告警子系统,其配置来依托于规划路由子系统为场面机组提供高效的滑行引导服务,依据当前定位及滑行速度,对附近一定范围内限制区、冲突热点区域、障碍物或其余航空器给出告警提示。
本发明通过数据链接收机场场面态势、数字化管制指令及各类航班辅助信息并在机组增强型移动地图终端以图形化展示,终端系统实现场面静态环境建模及图形化显示,实现各类管制指令图形化叠加,为飞行机组提供周边场面态势查看及管制指令图形化显示,并提供基于数字化管制指令的滑行导航功能,使得机组驾驶员能够实时获取场面滑行相关滑行辅助信息和管制发布数字化指令,增强态势感知、提升场面滑行效率、降低场面运行风险。
附图说明
图1是根据本发明的基于数据链的增强型机场移动地图装置的结构示意图。
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,这种基于数据链的增强型机场移动地图装置,其包括:移动地图显示子系统,其配置来图形化展示机场场面环境、叠加场面航空器、车辆运行态势、提供场面滑行导航;
数据链通信子系统,其配置来提供的数据链通信链路,实现数字化管制指令、滑行相关辅助信息及场面态势传输并按需推送至指定航空器;
规划路由子系统,其配置来完成机场场面路由的叠加展示,并可依据机组当前所在位置实时提供语音、文字导航提示;
导航与告警子系统,其配置来依托于规划路由子系统为场面机组提供高效的滑行引导服务,依据当前定位及滑行速度,对附近一定范围内限制区、冲突热点区域、障碍物或其余航空器给出告警提示。
本发明通过数据链接收机场场面态势、数字化管制指令及各类航班辅助信息并在机组增强型移动地图终端以图形化展示,终端系统实现场面静态环境建模及图形化显示,实现各类管制指令图形化叠加,为飞行机组提供周边场面态势查看及管制指令图形化显示,并提供基于数字化管制指令的滑行导航功能,使得机组驾驶员能够实时获取场面滑行相关滑行辅助信息和管制发布数字化指令,增强态势感知、提升场面滑行效率、降低场面运行风险。
优选地,所述移动地图显示子系统设有:机场场面地图模型构建模块,实现场面各静态情报要素显示,实现包括航站楼、停机位、停机坪、滑行道、跑道等场面重要元素的构建及显示;机场数据存储模块,实现机场数据的分组及加密存储,结合数据链实现版本迭代更新;地图图层显示与隐藏控制模块,实现场面模型动态分层控制,根据点选状态向数据存储模块发出数据加载请求,完成数据读取、解析、叠加,并提供搜索、定位及高亮功能,机场场面显示清晰、操作简单,便于使用;数据链通信模块,实现数据链通信子系统通信,基于数据链接收数据融合处理解析,并提供相关信息图形化显示功能;场面运行态势叠加与显示模块,实现来自数据链的机场场面态势信息图形化展示,并经解析、分析、处理后叠加至机场场面移动地图,机组在场面滑行过程中可实时查看场面运行态势,极大提升场面滑行的安全性。
优选地,移动地图显示子系统实现对机场场面各情报要素的处理和显示,如:航站楼、滑行道、停机坪、滑行道中心线、停止线、跑道中心线、警告线、障碍物、停机位、滑行冲突热点区域。自身位置显示支持以下三种模式:基于数据链实时获取管制场面监视系统当前航空定位,实现管制、机组共同情景意识;具备机载接口的航空器可经移动终端实时订阅机载设备广播的航空器当前位置信息,确保移动地图终端与航电设备显示当前位置一致;由移动终端自带GPS系统获取自身位置。地图子系统支持手势缩放、移动、旋转,支持点按缩放,并使用矢量绘制,保证地图缩放后情报要素绘制的清晰度及相对位置的准确性。数据存储采用经纬度源数据直接存储,通过地图投影变换逻辑,将之转换成终端系统屏幕坐标,通过使用OpenGL ES调用显卡对数据进行处理并绘制,极大提升绘制效率和速度,并使绘制要素清晰,系统响应迅速。
优选地,所述数据链通信子系统实现基于数据链的场面运行态势信息、管制发布数字化管制指令、航班滑行相关信息实时传输及解析,终端系统基于数据链接收相关指令及信息,并经移动地图子系统、规划路由子系统处理解析并完成数据融合,实现场面滑行重要信息的解析及叠加,有效提升场面滑行安全,提升场面运行效率。将数据链与机载移动终端相结合,实现基于机场移动地图的管制数字化指令及滑行相关保障信息图形化叠加;机场移动地图可基于数据链实时获取任务相关起飞、降落和备降机场信息,并可以图形化方式叠加在移动地图端,减轻飞行员在复杂机场滑行中的工作负担,有效提升航班滑行安全及运行效率。
优选地,所述规划路由子系统完成对规划路由的分析、叠加、显示功能。飞行机组在起飞或者降落前,基于数据链传输子系统,接收管制批复的起飞或降落场面滑行路由信息,并叠加至终端系统上。当飞机从停机位推出或降落至跑道后,移动地图可基于当前位置实时叠加由数据链获取的管制批复滑行路线,在场面滑行过程中,当前滑行路线可高亮显示,机组可在移动地图子系统界面上查看管制为当前航空器规划的滑行轨迹,并可基于当前定位动态标识途径滑行路线,便于机组精确把控滑行路线。规划路由子系统提供自定义绘制路由功能,机组可在机场移动地图端通过手绘设定滑行路线或通过输入滑行道标号序列实现滑行路线绘制,规划路由子系统可依据所输入滑行道标号序列进行滑行道联想,便于飞行机组快速绘制所需路由。
优选地,所述导航与告警子系统完成系统导航和告警的融合处理,以语音及文字形式为机组提供导航及告警信息显示。依托于导航模块实现当前定位获取,基于规划路由子系统获取的滑行路由信息,结合当前定位及滑行速度,实现滑行路由导航及告警。导航功能基于规划路由判断前方路口转弯方向,以图形及语音方式给出导航提示;告警功能基于场面静态告警信息针对冲突热点区域、限制区、障碍物等给出告警提示,以图形高亮及语音方式给出告警提示;当航空器临近滑行道交叉点处,机场场面移动地图子系统将自动放大显示路口局部信息,极大提升场面滑行安全性,显著提高场面滑行效率。
通过本发明可以实现以下有益效果:
通过本发明所述基于数据链的增强型机场移动地图终端可查看任务机场场面静态信息、场面运行态势,并以图形化叠加经数据链网络传输的管制发布的数字化管制指令及航班相关信息,场面滑行时可提供滑行引导功能,实现以图形化叠加场面运行态势、管制指令及相关信息,同时结合自身定位、滑行方向、滑行速度对场面限制区、冲突热点区域、周边航空器等给出告警提示,有效提升场面滑行安全性。
本发明有效提升塔台管制与飞行机组间共同情景意识,减少语音询问、播报导致的频率占用,减少语音通话错忘漏等人为因素导致的事故,大幅度提高场面运行效率,减少航班延误,对于雷雨、大雾等低能见度天气下场面运行效率提升效果尤为显著。
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 (6)

1.基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:其包括:
移动地图显示子系统,其配置来图形化展示机场场面环境、叠加场面航空器、车辆运行态势、提供场面滑行导航;
数据链通信子系统,其配置来提供的数据链通信链路,实现数字化管制指令、滑行相关辅助信息及场面态势传输并按需推送至指定航空器;
规划路由子系统,其配置来完成机场场面路由的叠加展示,并可依据机组当前所在位置实时提供语音、文字导航提示;
导航与告警子系统,其配置来依托于规划路由子系统为场面机组提供高效的滑行引导服务,依据当前定位及滑行速度,对附近一定范围内限制区、冲突热点区域、障碍物或其余航空器给出告警提示。
2.根据权利要求1所述的基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:所述移动地图显示子系统设有:机场场面地图模型构建模块,实现场面各静态情报要素显示,实现包括航站楼、停机位、停机坪、滑行道、跑道等场面重要元素的构建及显示;机场数据存储模块,实现机场数据的分组及加密存储,结合数据链实现版本迭代更新;地图图层显示与隐藏控制模块,实现场面模型动态分层控制,根据点选状态向数据存储模块发出数据加载请求,完成数据读取、解析、叠加,并提供搜索、定位及高亮功能;数据链通信模块,实现数据链通信子系统通信,基于数据链接收数据融合处理解析,并提供相关信息图形化显示功能;场面运行态势叠加与显示模块,实现来自数据链的机场场面态势信息图形化展示,并经解析、分析、处理后叠加至机场场面移动地图,机组在场面滑行过程中实时查看场面运行态势,极大提升场面滑行的安全性。
3.根据权利要求2所述的基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:移动地图显示子系统对机场场面各情报要素的处理和显示,包括:航站楼、滑行道、停机坪、滑行道中心线、停止线、跑道中心线、警告线、障碍物、停机位、滑行冲突热点区域;自身位置显示支持以下三种模式:基于数据链实时获取管制场面监视系统当前航空定位,实现管制、机组共同情景意识;具备机载接口的航空器可经移动终端实时订阅机载设备广播的航空器当前位置信息,确保移动地图终端与航电设备显示当前位置一致;由移动终端自带GPS系统获取自身位置;地图子系统支持手势缩放、移动、旋转,支持点按缩放,并使用矢量绘制,保证地图缩放后情报要素绘制的清晰度及相对位置的准确性;数据存储采用经纬度源数据直接存储,通过地图投影变换逻辑,将之转换成终端系统屏幕坐标,通过使用OpenGL ES调用显卡对数据进行处理并绘制。
4.根据权利要求3所述的基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:所述数据链通信子系统实现基于数据链的场面运行态势信息、管制发布数字化管制指令、航班滑行相关信息实时传输及解析,终端系统基于数据链接收相关指令及信息,并经移动地图子系统、规划路由子系统处理解析并完成数据融合,实现场面滑行重要信息的解析及叠加;将数据链与机载移动终端相结合,实现基于机场移动地图的管制数字化指令及滑行相关保障信息图形化叠加;机场移动地图基于数据链实时获取任务相关起飞、降落和备降机场信息,并以图形化方式叠加在移动地图端。
5.根据权利要求4所述的基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:所述规划路由子系统完成对规划路由的分析、叠加、显示;飞行机组在起飞或者降落前,基于数据链传输子系统,接收管制批复的起飞或降落场面滑行路由信息,并叠加至终端系统上;当飞机从停机位推出或降落至跑道后,移动地图基于当前位置实时叠加由数据链获取的管制批复滑行路线,在场面滑行过程中,当前滑行路线高亮显示,机组在移动地图子系统界面上查看管制为当前航空器规划的滑行轨迹,并基于当前定位动态标识途径滑行路线;规划路由子系统提供自定义绘制路由功能,机组在机场移动地图端通过手绘设定滑行路线或通过输入滑行道标号序列实现滑行路线绘制,规划路由子系统依据所输入滑行道标号序列进行滑行道联想,便于飞行机组快速绘制所需路由。
6.根据权利要求5所述的基于数据链的增强型机场移动地图装置,其特征在于:所述导航与告警子系统完成系统导航和告警的融合处理,以语音及文字形式为机组提供导航及告警信息显示;依托于导航模块实现当前定位获取,基于规划路由子系统获取的滑行路由信息,结合当前定位及滑行速度,实现滑行路由导航及告警;导航功能基于规划路由判断前方路口转弯方向,以图形及语音方式给出导航提示;告警功能基于场面静态告警信息针对冲突热点区域、限制区、障碍物等给出告警提示,以图形高亮及语音方式给出告警提示;当航空器临近滑行道交叉点处,机场场面移动地图子系统将自动放大显示路口局部信息。
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