一种基于管制语音的冲突告警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于管制语音的冲突告警方法，包括：对管制员与飞行员的无线电语音信息进行采集，通过管制席位声卡转换为数字信号；通过语音识别功能把数字信号转换为文本信息，统一发送给系统服务器；系统服务器对文本信息进行管制指令的提取；基于管制指令判断航空器未来一段时间的运行轨迹；结合空管系统中各航空器当前位置信息、运动参数信息和未来运动轨迹，对可能发生的航空器之间的危险冲突进行判别，给出告警提示。本发明专利技术把管制员管制指令与空管系统相结合，把管制指令语音信息和自动化监视手段充分融合，为航空器之间可能发生的危险冲突提供一种有效告警手段。

A conflict warning method based on controlled speech

The invention discloses a conflict warning method based on voice control, including: radio voice information to controllers and pilots were collected, converted to digital signal by controlling the seat sound card; through voice recognition function to convert the digital signal into the text information sent to the server, unified system; system control commands to the server to extract text information trajectory control; command determining aircraft the next period of time based on the air traffic management system in the aircraft; the current location information, motion information and future trajectory parameters, to determine the risk of conflict between aircraft may occur, given the alarm. The controllers command and air traffic control system by combining the control instruction speech information and automation monitoring means full integration, to provide an effective means for risk warning the potential conflicts between aircraft.

【技术实现步骤摘要】
一种基于管制语音的冲突告警方法
本专利技术属于空中交通管理领域，特别涉及一种基于管制语音的冲突告警方法。
技术介绍
空中交通管理系统一般都具备判别航空器之间的危险冲突并给出告警提示功能，具体为如果系统判断两个飞机的航迹当前间隔小于间隔标准，则认为两架飞机己构成冲突，系统向管制员发出告警信号，如果系统判断两架飞机当前位置外推一段时间的位置存在危险接近的可能，但尚未构成冲突，则系统认为两架飞机潜在飞行冲突，系统向管制员发出预警信号。目前国内外关于冲突探测的一些方法主要有基于遗传算法的冲突探测、基于Kalman滤波的飞行冲突探测、基于神经网络的冲突探测、确定型冲突探测、概率型冲突探测和基于非结构网格冲突探测等，这些方法各有特点，并取得一定效果。但现有研究一般只是基于空中交通管理系统对监视信息和飞行意向信息的掌握，监视信息一般使用场面监视、空管雷达等信息源的处理结果，飞行意向信息一般使用航空器的飞行计划、ACARS信息等。管制员的管制指令也是一个重要的不可或缺的因素，它决定航空器当前及未来的飞行意向，特别是在机场场面，没有具体的飞行计划信息，航空器的运行主要依赖于管制员的指挥，所以对航空器之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于管制语音的冲突告警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采集管制员和待处理航空器飞行员无线电通话时的语音信息，使用可变系统参数VSP设置分隔时间，确定语音信息是否为一段管制指令，如果是，将一段管制指令通过语音通信单元VCU的记录输出端口输入到管制席位声卡的语音输入口，否则丢弃该段语音信息；声卡把语音模拟信号转换为数字信号，将数字信号发送给PC总线；步骤2，将步骤1采集的数字信号转换为文本信息，将所有管制席位的文本信息统一发送给管制系统服务器；步骤3，利用步骤2生成的文本信息，根据管制系统服务器数据库中已建的管制指令关键字集对文本信息内容进行检索，检索出有效管制指令，有效管制指令包括航...

【技术特征摘要】
1.一种基于管制语音的冲突告警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，采集管制员和待处理航空器飞行员无线电通话时的语音信息，使用可变系统参数VSP设置分隔时间，确定语音信息是否为一段管制指令，如果是，将一段管制指令通过语音通信单元VCU的记录输出端口输入到管制席位声卡的语音输入口，否则丢弃该段语音信息；声卡把语音模拟信号转换为数字信号，将数字信号发送给PC总线；步骤2，将步骤1采集的数字信号转换为文本信息，将所有管制席位的文本信息统一发送给管制系统服务器；步骤3，利用步骤2生成的文本信息，根据管制系统服务器数据库中已建的管制指令关键字集对文本信息内容进行检索，检索出有效管制指令，有效管制指令包括航空器呼号、指令动作和动作状语；步骤4，根据步骤3提取出的管制指令，结合管制系统服务器中已有的航空器信息，关联相关航空器，推测待处理航空器当前至未来VSP时间的运行轨迹，形成预测轨迹；步骤5，根据步骤4得到的预测轨迹，结合管制系统内其他航空器的当前位置、运动状态或预测轨迹，判断待处理航空器与其他航空器是否存在冲突，如存在冲突给出告警提示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中所述航空器呼号包括航空公司名称和航班编号，航班编号由三位或四位数字表示。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3包括如下步骤：步骤3-1，管制系统服务器启动管制指令识别程序读取文本信息内容，在文本信息中检索管制指令关键字集中的航空公司名称，如果检索出航空公司名称，执行步骤3-2，否则判定为无效管制指令；步骤3-2，在文本信息中检索指令动作，检索出指令动作后，前面或后面的字母、数字、单位为动作状语，如果检索出航空器呼号、指令动作和动作状语的组合或航空器呼号和指令动作的组合，判定管制指令有效，否则判定为无效管制指令。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤4包括如下步骤：步骤4-1，从管制指令中提取出目标标识，使用该标识与系统所有航迹进行关联，通过匹配目标标识，在系统目标中找到管制指令所指的目标，对该目标进行轨迹预测；步骤4-2，未来运行轨迹推测：采用直接外推法和结合空管基础数据预测法预测未来VSP时间的运行轨迹。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4-2中，如果管制指令是运动位置的改变，采用航迹外推的方法预测未来VSP时间的运行轨迹，如果与计划轨迹一致，则按实时运动状态与计划轨迹融合推测运动轨迹，具体包括：考虑目标在二维平面中的运动，根据如下二维目标运动学方程组计算其中，其中为横轴方向速度，为纵轴方向速度，为目标切向加速度，为目标转弯加速度，(x,y)为目标的位置，v(t)为目标的切向速度，为目标航向改变的角度，aq(t)和af(t)分别为目标运动的切向加速度和法向加速度，t表示相对于开始状态的秒数，取值范围是0到65535；假设aq(t)＝0，af(t)为常数，则目标运动包含以下两种形式：当af(t)＝0时，目标做直线运动，当af(t)≠0时，目标做曲线匀速运动，设即ω代表目标的转弯角速度，通过如下公式计算目标k+1时刻的的转弯角速度ω：其中，ωk为目标k时刻的转弯角速度，T为采样间隔，τω为角速度的时间相关常数，wω,k为白噪声；目标外推模型如下式所示：Xk+1＝A(ω)Xk+Bwk，其中Xk＝[xk,vxk,yk,vyk]T，xk,vxk,yk,vyk分别为目标k时刻的横轴位置、横轴向速度、纵轴位置和纵轴向速度，wk为白噪声，噪声阵B如下式所示：转移矩阵A(ω)由二维目标运动学方程离散化得到，具有两种形式：当ω＝0时：当ω≠0时：通过矩阵计算，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，刘岩，严勇杰，鞠瑞林，徐善娥，王虎，肖雪飞，童明，李加庆，张阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32