监测机场跑道侵入的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种监测机场跑道侵入的系统及方法，该方法包括步骤：在地面保护区的主跑道和滑行道上同时布置传感器和跑道状态灯；通过主跑道中线上的传感器判断航空器穿越滑行道时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动告警；通过中线延长线上的传感器来判断航空器是否已完全起飞或落地，以控制跑道状态灯是否熄灭；通过滑行道上的传感器来判断航空器在主跑道起飞或降落时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动侵入告警。本发明专利技术自动告警可以使管制员不必将过多精力放在某一区域，而更多关注整个机场的航空器运行情况；告警同时面向驾驶员和管制员，避免了由一方失误导致的跑道侵入事件。

【技术实现步骤摘要】
监测机场跑道侵入的系统及方法
本专利技术涉及航空
，特别涉及一种基于传感器网络和跑道状态灯协同监测机场跑道侵入的系统及方法。
技术介绍
跑道安全是整个航空运输系统安全的基础，而跑道侵入是典型的跑道安全问题，它极有可能引起严重的机场安全事故。在美国，由FAA制定的跑道侵入防止计划致力于通过美国国家空域系统(NAS)来减少跑道侵入的发生。RIRP(RunwayIncursionReductionProgram，跑道侵入减少计划)系统由飞行导航系统、入侵显示终端等部分组成，可以为飞行员、空中交通管制人员以及地面交通设施等提供实时状态报告。NASA的RIPS(RunwayIncursionPreventionSystem，跑道侵入防止系统)是一种先进的驾驶舱显示系统，能够在平视显示器上显示跑道、滑行道及跑道冲突警告等，主要是通过技术手段来提高地面状态实时报告、飞行定位和飞行员预警等方面的能力。它与RIRP的不同之处在于它可以通过HUD(平显技术)和EMM(电子移动地图)实时向飞行员报告当前地面状态。这一功能的实现是通过ADS-B(广播式自动相关监视)、STIS-B(地面交通信息服务广播)、LAAS等预警技术来完成的。然而，RIRP和RIPS这两种设备的使用都要以花费大量资金对航空器机舱进行改造为代价，这对大多数机场来说都有一定的局限性，不利于推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于传感器网络和跑道状态灯协同监测机场跑道侵入的系统，以降低成本并高效准确地实现机场跑到侵入监测。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一方面，本专利技术实施例中提供了一种监测机场跑道侵入的方法，包括步骤：在地面保护区的主跑道和滑行道上同时布置传感器和跑道状态灯；通过主跑道中线上的传感器判断航空器穿越滑行道时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动告警；通过中线延长线上的传感器来判断航空器是否已完全起飞或落地，以控制跑道状态灯是否熄灭；通过滑行道上的传感器来判断航空器在主跑道起飞或降落时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动侵入告警。上述方法中，当跑道状态灯点亮时，航空器停止继续前进，当跑道状态灯熄灭时表示跑道安全，不仅可以保障航空器正常飞行，还可以监测侵入事件，以及在侵入事件发生时自动告警。上述方法中，在获取航空器着陆状态信息后，点亮跑道入口灯，激活滑行道上的传感器，并根据滑行道上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；如果没有，则控制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器与主跑道中线延长线之间的跑道入口灯熄灭，并抑制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器与主跑道中线延长线之间的传感器；然后当主跑道中线延长线上的传感器检测到航空器脱离主跑道时，控制所有跑道入口灯熄灭，且抑制所有的滑行道上的传感器。上述方法中，在获取航空器着起飞态信息后，点亮跑道入口灯，激活滑行道上的传感器，并根据滑行道上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；如果没有，则控制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器之前的跑道入口灯熄灭，并抑制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器之前的传感器；然后当主跑道中线延长线上的传感器检测到航空器脱离主跑道时，控制所有跑道入口灯熄灭，且抑制所有的滑行道上的传感器。上述方法中，在获取航空器滑行路线信息后，点亮所有的起飞等待灯，激活主跑道中线上的传感器和滑行道上的传感器，并根据主跑道中线上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；如果没有，则根据滑行道上的传感器检测到由内向外的物体运动判断出航空器脱离滑行道时，控制所有起飞等待灯熄灭，且抑制所有的滑行道上的传感器以及主跑道中线上的传感器。另一方面，本专利技术实施例中提供了一种监测机场跑道侵入的系统，包括若干组传感器、若干个跑道状态灯及控制系统，每组传感器用于检测是否有物体进入，控制系统根据航空器状态控制跑道状态灯的状态，以及根据传感器的检测结果发出侵入告警信号。上述系统中，激活传感器用于检测是否有物体进入，有物体进入时判断为发生跑道侵入事件，跑道状态灯根据航空器状态控制，当跑道状态灯点亮时，航空器停止继续前进，当跑道状态灯熄灭时表示跑道安全。因此上述系统不仅可以保障航空器正常飞行，还可以监测侵入事件，以及在侵入事件发生时自动告警。在进一步细化的方案中，所述跑道包括主跑道和滑行道，所述跑道状态灯包括跑道入口灯和起飞等待灯，所述滑行道上布置有所述跑道入口灯，所述主跑道上布置有所述起飞等待灯。在进一步细化的方案中，主跑道每隔一定距离设置有至少一组传感器，每条滑行道分别设置有至少两组传感器，且主跑道的中线延长线布置有至少一组传感器。主跑道中线以及中线延长线上分别布置有传感器，通过中线上的传感器判断航空器穿越滑行道时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动告警；通过中线延长线上的传感器来判断航空器是否已完全起飞或落地，以控制跑道状态灯是否熄灭；通过滑行道上的传感器来判断航空器在主跑道起飞或降落时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动侵入告警。即是说，通过上述布置，保障航空器正常运行的同时也保障在各种情况下都能有效地监测跑道侵入事件并自动告警。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的系统或方法，不仅可以保障航空器正常飞行，还可以监测侵入事件，以及在侵入事件发生时自动告警。系统设备成本低，技术难度不高，易于维护，且适于推广；自动告警可以使管制员不必将过多精力放在某一区域，而更多关注整个机场的航空器运行情况；告警同时面向驾驶员和管制员，避免了由一方失误导致的跑道侵入事件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为一个举例场景中灯具及传感器的布置示意图。图2-3为航空器降落时的两种状态图。图4-5为航空器从主跑道起飞时的两种状态图。图6-7为航空器穿越滑行道起飞时的两种状态图。图8为航空器降落时的控制流程图。图9为航空器从主跑道起飞时的控制流程图。图10为航空器穿越滑行道起飞时的控制流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测机场跑道侵入的方法，其特征在于，包括步骤：/n在地面保护区的主跑道和滑行道上同时布置传感器和跑道状态灯；/n通过主跑道中线上的传感器判断航空器穿越滑行道时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动告警；/n通过中线延长线上的传感器来判断航空器是否已完全起飞或落地，以控制跑道状态灯是否熄灭；/n通过滑行道上的传感器来判断航空器在主跑道起飞或降落时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动侵入告警。/n

【技术特征摘要】
1.一种监测机场跑道侵入的方法，其特征在于，包括步骤：
在地面保护区的主跑道和滑行道上同时布置传感器和跑道状态灯；
通过主跑道中线上的传感器判断航空器穿越滑行道时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动告警；
通过中线延长线上的传感器来判断航空器是否已完全起飞或落地，以控制跑道状态灯是否熄灭；
通过滑行道上的传感器来判断航空器在主跑道起飞或降落时是否有跑道侵入事件发生，以确定是否触发自动侵入告警。


2.根据权利要求1所述的监测机场跑道侵入的方法，其特征在于，在获取航空器着陆状态信息后，点亮跑道入口灯，激活滑行道上的传感器，并根据滑行道上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，
如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；
如果没有，则控制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器与主跑道中线延长线之间的跑道入口灯熄灭，并抑制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器与主跑道中线延长线之间的传感器；然后当主跑道中线延长线上的传感器检测到航空器脱离主跑道时，控制所有跑道入口灯熄灭，且抑制所有的滑行道上的传感器。


3.根据权利要求1所述的监测机场跑道侵入的方法，其特征在于，在获取航空器着起飞态信息后，点亮跑道入口灯，激活滑行道上的传感器，并根据滑行道上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，
如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；
如果没有，则控制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器之前的跑道入口灯熄灭，并抑制被航空器阻隔的主跑道中线上的传感器之前的传感器；然后当主跑道中线延长线上的传感器检测到航空器脱离主跑道时，控制所有跑道入口灯熄灭，且抑制所有的滑行道上的传感器。


4.根据权利要求1所述的监测机场跑道侵入的方法，其特征在于，在获取航空器滑行路线信息后，点亮所有的起飞等待灯，激活主跑道中线上的传感器和滑行道上的传感器，并根据主跑道中线上的传感器判断是否有物体由外向内阻隔传感器，
如果有，则判断有跑道侵入事件发生，向管制员端发出告警信号；
如果没有，则根据滑行道上的传感器检测到由内向外的物体运...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昌其，郭睿豪，张晓磊，周睿，李行，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：四川;51