一種機場場面交通引導輔助系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機場場面交通管理領域，特別涉及一種機場場面交通引導輔助系統及方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中缺乏為管制員和飛行員提供實時仿真平臺，研究人在環路的實時仿真情況，所以有必要對這一問題進行解決。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種能實時了解機場場面和飛機的運作狀況，并實時進行自動化調控，自動化程度高、有助于提高機場運行效率，減少航班沖突延誤，大幅度提高機場場面運行管理安全的機場場面交通引導輔助系統及方法。
[0004]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種機場場面交通引導輔助系統，包括
[0005]監控模塊，用于監控機場地面和飛機運行狀況，生成監控數據；
[0006]主控模塊，用于對監控數據進行數據處理，并將數據處理結果進行圖形化顯示；
[0007]路徑指令理解，用于根據數據處理結果選擇起飛區運行元素或降落區運行元素，將起飛區運行元素或降落區運行元素構筑成飛機運行的路徑信息，并將路徑信息轉換成經瑋度坐標序列信息和路徑文字描述信息；
[0008]根據系統得到的當前場面上運動的飛機和機場場面各主要位置點的地理位置信息，并得到由地面上點構成的路徑數據指令串信息，這些指令串經由路徑理解模塊處理后生成基于WGS-84經瑋度坐標信息的路徑信息，并將路徑信息進行數學運動模型處理，實現飛機滑行運動。
[0009]本發明的有益效果是:通過監控模塊、主控模塊、路徑指令理解和滑行運動模塊協調運作，實時了解機場場面和飛機的運作狀況，并實時進行自動化調控，為管制員和飛行員提供實時仿真平臺，推動機場場面交通管理自動化系統的發展，同時也是符合我國民航發展需要的機場場面綜合交通態勢監視技術體系，形成相關技術規范與標準，有助于提高機場運行效率，減少航班沖突延誤，大幅度提高機場場面運行管理安全水平。
[0010]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0011 ]進一步，所述監控模塊為雷達或ADS-B(ADS-B為廣播式自動相關監視裝置)。
[0012]進一步，所述主控模塊包括顯示單元，所述顯示單元用于對機場場面交通狀況和飛機運行監控數據進行圖形化顯示。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是:顯示單元能實時顯示機場場面交通狀況和對飛機運行監控數據進行圖形化顯示，便于管控。
[0014]進一步，所述路徑指令理解將路徑信息轉換成經瑋度坐標序列信息的具體實現:將機場場面交通關鍵點和飛機的位置點標注坐標，根據指定的預期路線，得出指定路線上滑行道的交點坐標，根據交點坐標得轉彎點坐標序列，通過合并直線段和轉彎點的坐標序列，生成完成的預期滑行路線，將坐標序列轉換成基于WGS-84的經瑋度序列，生成完整的經瑋度路徑數據信息。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是:便于飛機精準運行。
[0016]進一步，還包括狀態改變模塊，所述狀態改變模塊用于調整飛機操縱桿的數值并將調整的數值傳輸到飛機或主控模塊對飛機運行進行調整，并通過顯示單元進行顯示。
[0017]采用上述進一步方案的有益效果是:通過狀態改變模塊可以對飛機進行實時調控，提升管理效率。
[0018]進一步，還包括存儲模塊，所述存儲模塊用于存儲狀態改變模塊的調整數據、監控模塊的監控數據、主控模塊的數據交換信息和路徑指令理解的經瑋度坐標序列信息。
[0019]采用上述進一步方案的有益效果是:存儲模塊實現對本系統運作過程產生的數據進行實時記錄和保存。
[0020]進一步，還包括數據新增模塊，所述數據新增模塊用于向存儲模塊添加新的數據。
[0021]采用上述進一步方案的有益效果是:數據新增模塊便于對機場場面和飛機的改變產生的數據進行實時錄入，提升對機場場面和飛機的管控效率。
[0022]進一步，還包括登錄模塊，所述登錄模塊用于通過賬號驗證，使用戶登錄系統，獲取監控模塊、主控模塊、路徑指令理解、滑行運動模塊、狀態改變模塊、存儲模塊和數據新增模塊的權限。
[0023]本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下:一種機場場面交通引導輔助方法，包括以下步驟:
[0024]監控機場地面和飛機運行狀況，生成監控數據；
[0025]對監控數據進行數據處理，并將數據處理結果進行圖形化顯示；
[0026]根據數據處理結果選擇起飛區運行元素或降落區運行元素，根據起飛區運行元素或降落區運行元素構筑成飛機運行的路徑信息，并將路徑信息轉換成經瑋度坐標序列信息和路徑文字描述信息;對路徑文字描述信息進行顯示；
[0027]根據系統得到的當前場面上運動的飛機和機場場面各主要位置點的地理位置信息，并得到由地面上點構成的路徑數據指令串信息，這些指令串經由路徑理解模塊處理后生成基于WGS-84經瑋度坐標信息的路徑信息，并將路徑信息進行數學運動模型處理，實現飛機滑行運動。
[0028]本發明的有益效果是:通過監控模塊、主控模塊、路徑指令理解和滑行運動模塊協調運作，實時了解機場場面和飛機的運作狀況，并實時進行自動化調控，為管制員和飛行員提供實時仿真平臺，推動機場場面交通管理自動化系統的發展，同時也是符合我國民航發展需要的場面綜合交通態勢監視技術體系，形成相關技術規范與標準，有助于提高機場運行效率，減少航班沖突延誤，大幅度提高機場場面運行管理安全水平。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明一種機場場面交通引導輔助系統的模塊框圖；
[0030]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0031]1、監控模塊，2、主控模塊，3、路徑指令理解，4、滑行運動模塊，5、狀態改變模塊，6、存儲模塊，7、數據新增模塊，8、登錄模塊。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0033]如圖1所示，一種機場場面交通引導輔助系統，包括
[0034]監控模塊I，用于監控機場地面和飛機運行狀況，生成監控數據；
[0035]主控模塊2，用于對監控數據進行數據處理，并將數據處理結果進行圖形化顯示；還用于對路徑文字描述信息進行顯示；
[0036]路徑指令理解3，用于根據數據處理結果選擇起飛區運行元素或降落區運行元素，根據起飛區運行元素或降落區運行元素構筑成飛機運行的路徑信息，并將路徑信息轉換成經瑋度坐標序列信息和路徑文字描述信息；
[0037]滑行運動模塊4，用于根據系統得到的當前場面上運動的飛機和機場場面各主要位置點的地理位置信息，并得到由地面上點構成的路徑數據指令串信息，這些指令串經由路徑理解模塊處理后生成基于WGS-84經瑋度坐標信息的路徑信息，并將路徑信息進行數學運動模型處理，實現飛機滑行運動。
[0038]運行模型的運動形式主要包括航空器的勻速直線滑行、勻變速直線滑行和勻速轉彎滑行等幾類;勻速直線滑行的設計思路是先需要判斷當前位置到最優路徑上每個點的距離，并算出到每一個點的角度，在選定的當前位置到每一個點的角度都接近于O度時，就可判斷當前位置相近的幾個點上飛機要做勻速直線運動；勻速直線滑行可以用公式S = Vt表示，此時航向等于飛機的當前航向，速度為V并保持不變，高度等于跑道的標高;勻變速直線滑行是指飛機在跑道上面以一定的加速度滑跑的過程，速度以速率a增加，滑行距離以拋物線增加；勻變速直線滑行的運動公式為速度V = VQ+at，滑行距離S = Vot+l/2at2;勻速轉彎