一种结合雷达测距与ADS-B设备的云底高监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种结合雷达测距与ADS

【技术实现步骤摘要】
一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及机场安全管理领域，尤其涉及一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统及方法。

技术介绍

[0002]云底高，即云层的云底距离机场标高的垂直距离；根据民用航空局制定的《航空器机场运行最低标准的制定与实施》规定，民用机场的基本起飞或降落标准中，一发飞机要求云底高不低于100米。若飞行程序中要求目视避开障碍物时，则要求云底高至少高于控制障碍物60米。部分机场在公布的航图中会体现出对云底高的具体要求，例如在某一跑道起飞时，若爬升梯度小于4％，则要求云底高在300米以上，才能执行仪表离场程序。综上所述，云底高是民航机场运行必须要进行监测的数据参数之一，且该参数的准确性会影响到机场的航班放行。
[0003]传统的民航领域云底高检测方法主要是基于人工目测的方法，即通过观测低云的外貌特征，判断云状，将云状进行细致分类，主要可分为积云、积雨云、碎层云、雨层云等，按照云状类别确定云高范围，再按照云块大小、运动速度等，进一步估计云底高；当云层接近或接触观测点时，根据参照物高度与云底距参照物相对高度来推测云高；这种方法的准确性受人为因素影响较大，需要积累相当的经验才能准确得出结论。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统及方法，摄像雷达测距系统的摄像采集模块与图形识别模块组合能够对下滑台区域进行监视，能够识别出云朵并作为目标物持续监视，然后通过雷达测距模块进行云朵测距并根据测距角度计算出云底高预估值反馈至机场管理方；而且本专利技术继续对云朵目标物进行拍摄监视，在图形识别模块云朵目标物中识别出飞机特征，则判定飞机正穿过云朵，然后云底高计算系统的飞机高度通信采集模块采集该飞机此时刻的高度数据并作为云底高实际值，并将云底高实际值对应输出至机场管理方；本专利技术既能科学测算云底高预估值便于风险管控，又能依靠飞机的高度值来得出云底高实际值，提高了云底高的监测精度，也提高了机场安全管理水平。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0006]一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统，包括机场、摄像雷达测距系统和与摄像雷达测距系统通信连接的云底高计算系统，机场上设有跑道，所述跑道的降落着陆末端设有航向台，所述摄像雷达测距系统包括摄像采集模块和雷达测距模块，所述摄像采集模块与雷达测距模块分别可调拍摄角度活动安装于航向台顶端；所述云底高计算系统包括图形识别模块、测距云底高计算模块和飞机高度通信采集模块，所述摄像采集模块用于对跑道降落方向的天空进行目标物监视拍摄并将所拍摄的目标物图像及拍摄角度传输至云底高计算系统，所述图形识别模块内部具有云朵飞机识别模型，图形识别模块对目标
物图像进行云朵特征及飞机特征识别并将识别结果反馈至摄像雷达测距系统，所述雷达测距模块用于对目标物进行雷达测距，测距云底高计算模块用于根据雷达测距模块雷达测距结果及雷达测距模块测距角度进行云底高计算，所述飞机高度通信采集模块用于通信采集飞机的高度数据。
[0007]为了更好地实现本专利技术云底高监测系统，本专利技术云底高监测系统还包括ADS
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B设备，所述飞机高度通信采集模块与ADS
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B设备通信连接。
[0008]一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测方法，包括机场、摄像雷达测距系统和与摄像雷达测距系统通信连接的云底高计算系统，机场上设有跑道，所述跑道的降落着陆末端设有航向台，机场在跑道降落方向具有斜面状的下滑台，所述摄像雷达测距系统包括摄像采集模块和雷达测距模块，所述摄像采集模块与雷达测距模块分别可调拍摄角度活动安装于航向台顶端；所述云底高计算系统包括图形识别模块、测距云底高计算模块和飞机高度通信采集模块，图形识别模块内部具有云朵飞机识别模型；其方法如下：
[0009]A、摄像采集模块对下滑台方向的天空进行目标物监视拍摄并将拍摄的目标物图像及摄像采集模块的拍摄角度传输至云底高计算系统，云底高计算系统的图形识别模块基于云朵飞机识别模型对目标物图像中是否有云朵进行特征识别；
[0010]若图形识别模块在目标物图像中没有识别出云朵特征，则摄像采集模块继续监视拍摄；若图形识别模块在目标物图像中识别出云朵特征，则判定目标物图像为云朵目标物并进入步骤B；
[0011]B、云底高计算系统将识别出云朵特征结果及拍摄角度反馈至摄像雷达测距系统，摄像雷达测距系统控制雷达测距模块按照拍摄角度作为测距角度对云朵目标物进行雷达测距，测距云底高计算模块根据云朵目标物的测距角度、雷达测距结果计算出云朵目标物的高度并作为云底高预估值，将云底高预估值对应输出至机场管理方；
[0012]C、摄像采集模块继续对步骤B的云朵目标物进行监视拍摄并将云朵目标物图像及拍摄角度传输至云底高计算系统，云底高计算系统的图形识别模块基于云朵飞机识别模型对云朵目标物中是否含有飞机特征进行识别；
[0013]若图形识别模块在云朵目标物中没有识别出飞机特征，则摄像采集模块对云朵目标物继续监视拍摄；若图形识别模块在云朵目标物中识别出飞机特征，则判定飞机正穿过云朵并随即进入步骤D；
[0014]D、云底高计算系统的飞机高度通信采集模块采集飞机此时刻的高度数据并作为云底高实际值，将云底高实际值对应输出至机场管理方。
[0015]为了更好地实现本专利技术云底高监测方法，本专利技术优选的摄像雷达测距系统控制摄像采集模块的拍摄角度与雷达测距模块的测距角度相同。
[0016]本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0017]本专利技术摄像雷达测距系统的摄像采集模块与图形识别模块组合能够对下滑台区域进行监视，能够识别出云朵并作为目标物持续监视，然后通过雷达测距模块进行云朵测距并根据测距角度计算出云底高预估值反馈至机场管理方；而且本专利技术继续对云朵目标物进行拍摄监视，在图形识别模块云朵目标物中识别出飞机特征，则判定飞机正穿过云朵，然后云底高计算系统的飞机高度通信采集模块采集该飞机此时刻的高度数据并作为云底高实际值，并将云底高实际值对应输出至机场管理方；本专利技术既能科学测算云底高预估值便
于风险管控，又能依靠飞机的高度值来得出云底高实际值，提高了云底高的监测精度，也提高了机场安全管理水平。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的原理结构框图；
[0019]图2为飞机下滑台的示意图；
[0020]图3为实施例中下滑台附近出现云朵的示意图；
[0021]图4为实施例中下滑台附近出现飞机正穿过云朵的示意图。
[0022]其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
[0023]1－摄像雷达测距系统,2－摄像采集模块,3－雷达测距模块,4－航向台,5－跑道,6－下滑台,7－云朵,8－飞机,9－云底高计算系统,10－图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统，包括机场，机场上设有跑道(5)，所述跑道(5)的降落着陆末端设有航向台(4)，其特征在于：还包括摄像雷达测距系统(1)和与摄像雷达测距系统(1)通信连接的云底高计算系统(9)，所述摄像雷达测距系统(1)包括摄像采集模块(2)和雷达测距模块(3)，所述摄像采集模块(2)与雷达测距模块(3)分别可调拍摄角度活动安装于航向台(4)顶端；所述云底高计算系统(9)包括图形识别模块(10)、测距云底高计算模块(11)和飞机高度通信采集模块(12)，所述摄像采集模块(2)用于对跑道(5)降落方向的天空进行目标物监视拍摄并将所拍摄的目标物图像及拍摄角度传输至云底高计算系统(9)，所述图形识别模块(10)内部具有云朵飞机识别模型，图形识别模块(10)对目标物图像进行云朵特征及飞机特征识别并将识别结果反馈至摄像雷达测距系统(1)，所述雷达测距模块(3)用于对目标物进行雷达测距，测距云底高计算模块(11)用于根据雷达测距模块(3)雷达测距结果及雷达测距模块(3)测距角度进行云底高计算，所述飞机高度通信采集模块(12)用于通信采集飞机的高度数据。2.按照权利要求1所述的一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测系统，其特征在于：还包括ADS
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B设备，所述飞机高度通信采集模块(12)与ADS
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B设备通信连接。3.一种结合雷达测距与ADS
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B设备的云底高监测方法，包括机场，机场上设有跑道(5)，所述跑道(5)的降落着陆末端设有航向台(4)，机场在跑道(5)降落方向具有斜面状的下滑台(6)，其特征在于：包括摄像雷达测距系统(1)和与摄像雷达测距系统(1)通信连接的云底高计算系统(9)，所述摄像雷达测距系统(1)包括摄像采集模块(2)和雷达测距模块(3)，所述摄像采集模块(2)与雷达测距模块(3)分别可调拍摄角度活动安...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴功博，王冠宇，
申请(专利权)人：航科院中宇北京新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：