塔台管制员技能自动评价系统技术方案

本发明专利技术涉及一种塔台管制员技能自动评价系统，包括塔台视景模拟终端、塔台管制员席位终端、飞行员席位终端、系统运行控制终端和技能评价系统终端，且各个终端分别通过交换机与服务器相连；教员利用系统运行控制终端加载某类机场管制场景，塔台视景模拟系统被加载的场景，被评价的塔台管制员在模拟飞行员的配合下，对特定的空中交通进行管制指挥，技能评价系统通过分析被评价管制员的管制统计数据，对该塔台管制员技能进行自动评价；利用计算机自动评价代替以往的主观评价，使管制员技能评价量化、自动化，这对管制员培养来说具有划时代的意义，可进一步提高管制安全水平和管制员培训效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机场管制运行安全评估系统，特别涉及一种基于计算机的塔台管制员技能自动评价系统。
技术介绍
当前，塔台管制员技能评价一直沿用常规考核模式，即由两名学员分别充当塔台管制员和模拟飞行员，利用机场管制模拟训练系统进行管制指挥。教员借助纸质评分表，对塔台管制员的间隔调配、方法程序、管制意识等管制技能进行主观判断、定性打分。由于中国民航事业的飞速发展，管制员缺口量比较大，无论在院校方面，还是岗位培训，基于师生比不足的现实，一名教员将不得不同时对4-5名学员的管制技能水平进行 成绩评定，因此无法在同一时间兼顾到每一名学生的表现，一方面直接造成考核的不公平，另一方面给教员带来极大的工作负荷，进一步加大了错判和漏判的可能。更值得注意的是，传统的考核方式无法对管制技能进行量化评价。近年来，民航院校和空管单位在机场管制技能培训方面进行了一些研究，但技能评价方式仍然是以教员的经验评定为主，无法解决师生比不足的问题，无法做到科学、客观、高效的评价。因此，尽快开发一套基于计算机的机场管制技能评价系统显得迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术为了提高塔台管制员技能评价的公平性、客观性和准确性，避免因人工评价时的错判、漏判及标准不一而造成的评价失真，特别提供一种塔台管制员技能自动评价系统。该系统利用计算机自动评价代替了人工评价，是将塔台运行安全评估理论方法应用到实践中的具体方案。通过模拟机场管制运行场景，记录航空器状态信息，根据管制间隔、管制协调移交、管制意识、管制方法与程序和运行效率方面的评价原则对技能进行量化评价，从而实现塔台管制员技能的自动评价。本专利技术采取的技术方案是一种基于计算机的塔台管制员技能自动评价系统，其特征在于包括塔台视景模拟终端，管制信息模拟终端，模拟飞行员操控终端，系统运行控制终端和数据统计分析终端； 塔台视景模拟终端安装有视景生成与管理软件，视景模型库，视景模型库包括飞机、全机场场景和车辆模型； 管制信息模拟终端安装有二次雷达显示与处理软件，场面监视软件，飞行计划显示与处理软件，气象自动观测显示软件，内话客户端软件；模拟飞行员操控终端安装有飞机运动仿真计算软件，航空器操纵软件，内话客户端软件； 系统运行控制终端安装有系统运行控制软件，训练计划编辑软件，内话服务器端软件，特效模块软件； 数据统计分析终端安装有空管特征数据统计分析软件，以上各个终端分别通过交换机与数据库服务器相连，其运行步骤包括(一)、验证登录信息由管制信息模拟终端向数据库服务器发送登录名和登录密码，数据库服务器返回验证结果，如果不正确则结束，否则进行下一步； (二)、系统初始化通过系统运行控制终端的系统运行控制软件界面配置文件读取界面内容配置信息；通过数据库服务器读取机场数据、初始运行环境数据和航班计划数据，并在塔台视景模拟终端界面显示； (三)、等待用户界面操作，操作内容包括模拟场景运行环境改变记录、航空器状态改变记录、技能评价规则提取、系统运行参数设置、日志查询； 利用塔台管制员技能自动评价系统进行自动评价的方法，包括如下次序步骤 (1)模拟场景运行环境改变记录由教员通过系统运行控制终端的系统运行控制软件改变运行环境，实施视景控制功能，如动态控制相关环境及天气条件、开关滑行道和跑道灯光、是否出现特情，其中，特情的模拟通过特效模块软件来实现，要模拟的特情包括其一为 各种特殊天气现象如雾、雪、降雨，其二为爆炸、烟、火的视景效果，其三为外界对跑道入侵、起落架故障和一发失效的特情仿真； (2)技能评价规则提取从管制间隔、管制协调移交、管制意识、管制方法和程序、运 行效率五方面确定与技能评价相关的航空器关键状态和关键状态/[目息记录触发条件； 航空器关键状态包括准备起飞、起飞、中断起飞、进近、着陆、巡航、离场、飞越、低空通场、复飞、起落航线、盘旋等待、离场移交、脱离跑道、脱离跑道完成、开车完成、准备离场、申请放行、未激活，即离港未到申请时间或进港已滑进停机位、等待推出、推出、完成推出、推出开车均完成、滑行、滑行到指定路口、滑行并最终滑进停机位、跑道外等待、180度调头、进跑道、使用跑道滑行、穿越跑道、滑行等待、开车、关车； 关键状态信息记录触发条件包括人为触发和系统自动判定两类 人为触发包括申请推出开车时刻，同意推出开车时刻，申请滑行时刻，同意滑行时刻，航空器开始起飞滑跑时先前起飞航空器的高度，发布着陆许可时着陆航空器距跑道入口的距离，离场航空器管制移交的高度，起飞航空器进跑道时五边上着陆航空器距跑道入口的距离； 系统自动判定包括航班号，预计起飞时间，预计到达时间，进离场类型，机型，航空器尾流类型，起飞机场，目的地机场，巡航高度，起飞时是否有其他航空器或车辆占用跑道，滑行中是否有对头或交叉冲突，发着陆许可时跑道上是否有其他航空器或车辆，已布发着陆许可到该航空器接地的过程中是否有其他航空器或车辆进入跑道，是否违反机位限制，是否按照规定机头朝向停入机位，航空器翼展对于选定滑行道是否超标，是否停入计划机位； (3)航空器状态信息记录包括由管制员指挥模拟飞行员操作引起的航空器关键状态改变和航空器运行过程中关键状态的改变； A、管制员发布指令管制员根据机场交通活动态势，通过计算机通信系统向模拟飞行员发布管制指令； B、模拟飞行员执行指令并触发航空器状态信息的记录模拟飞行员收到管制员发布的指令，通过操作飞行员席位终端界面执行指令，当满足航空器关键状态信息记录触发条件时，记录航空器状态信息并发送到数据库服务器； C、航空器按指令运行的过程中，若航空器运行状态改变则记录相关信息航空器在运行过程中，若航空器关键状态发生改变，则记录航空器状态信息并发送到数据库服务器； (4)技能评价空管特征数据统计分析软件通过对比航空器关键状态记录信息和技能评价规则，根据技能评价规则的违反程度和执行情况，确定技能评价结果； (5)日志查询系统从数据服务器上查看管制员和模拟飞行员的操作记录。本专利技术产生的有益效果是为空管行业内提供对于管制员技能的评价统一的认识和标准。基于计算机的塔台管制员技能自动评价系统使得对管制员的技能评价更加客观、全面；对于院校培养，该系统可以对教学培训效果实施全程监控，可有效缓解师生比严重不足的局面，使教学培训质量得到保证。附图说明图I系统连接示意图； 图2系统的终端评价流程 图3自动评价功能流程 图4空管特征数据统计分析软件工作流程图。具体实施例方式为了更清楚的理解本专利技术，结合附图和实例详细描述本专利技术 如图I至图4所示，基于计算机的塔台管制员技能自动评价系统，包括塔台视景模拟终端，管制信息模拟终端，模拟飞行员操控终端，系统运行控制终端，数据统计分析终端。塔台视景模拟终端安装有视景生成与管理软件,视景模型库(飞机、全机场场景和车辆等); 管制信息模拟终端安装有二次雷达显示与处理软件，场面监视软件，飞行计划显示与处理软件,气象自动观测显示软件，内话客户端软件； 模拟飞行员操控终端安装有飞机运动仿真计算软件，航空器操纵软件，内话客户端软件；系统运行控制终端安装有系统运行控制软件，训练计划编辑软件，内话服务器端软件，特效模块软件； 数据统计分析终端安装有空管特征数据统计分析软件。以上各个终端分别通过交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
塔台管制员技能自动评价系统，其特征在于：包括塔台视景模拟终端，管制信息模拟终端，模拟飞行员操控终端，系统运行控制终端和数据统计分析终端；塔台视景模拟终端安装有视景生成与管理软件，视景模型库，视景模型库包括飞机、全机场场景和车辆模型；管制信息模拟终端安装有二次雷达显示与处理软件，场面监视软件，飞行计划显示与处理软件，气象自动观测显示软件，内话客户端软件；模拟飞行员操控终端安装有飞机运动仿真计算软件，航空器操纵软件，内话客户端软件；系统运行控制终端安装有系统运行控制软件，训练计划编辑软件，内话服务器端软件，特效模块软件；数据统计分析终端安装有空管特征数据统计分析软件，以上各个终端分别通过交换机与数据库服务器相连，其运行步骤包括：（一）、验证登录信息：由管制信息模拟终端向数据库服务器发送登录名和登录密码，数据库服务器返回验证结果，如果不正确则结束，否则进行下一步；（二）、系统初始化：通过系统运行控制终端的系统运行控制软件界面配置文件读取界面内容配置信息；通过数据库服务器读取机场数据、初始运行环境数据和航班计划数据，并在塔台视景模拟终端界面显示；（三）、等待用户界面操作，操作内容包括模拟场景运行环境改变记录、航空器状态改变记录、技能评价规则提取、系统运行参数设置、日志查询；利用塔台管制员技能自动评价系统进行自动评价的方法，包括如下次序步骤：（1）模拟场景运行环境改变记录：由教员通过系统运行控制终端的系统运行控制软件改变运行环境，实施视景控制功能，如动态控制相关环境及天气条件、开关滑行道和跑道灯光、是否出现特情，其中，特情的模拟通过特效模块软件来实现，要模拟的特情包括：其一为各种特殊天气现象如雾、雪、降雨，其二为爆炸、烟、火的视景效果，其三为外界对跑道入侵、起落架故障和一发失效的特情仿真；？（2）技能评价规则提取：从管制间隔、管制协调移交、管制意识、管制方法和程序、运行效率五方面确定与技能评价相关的航空器关键状态和关键状态信息记录触发条件；航空器关键状态包括：准备起飞、起飞、中断起飞、进近、着陆、巡航、离场、飞越、低空通场、复飞、起落航线、盘旋等待、离场移交、脱离跑道、脱离跑道完成、开车完成、准备离场、申请放行、未激活，即离港未到申请时间或进港已滑进停机位、等待推出、推出、完成推出、推出开车均完成、滑行、滑行到指定路口、滑行并最终滑进停机位、跑道外等待、180度调头、进跑道、使用跑道滑行、穿越跑道、滑行等待、开车、关车；关键状态信息记录触发条件包括人为触发和系统自动判定两类：人为触发包括申请推出开车时刻，同意推出开车时刻，申请滑行时刻，同意滑行时刻，航空器开始起飞滑跑时先前起飞航空器的高度，发布着陆许可时着陆航空器距跑道入口的距离，离场航空器管制移交的高度，起飞航空器进跑道时五边上着陆航空器距跑道入口的距离；系统自动判定包括航班号，预计起飞时间，预计到达时间，进离场类型，机型，航空器尾流类型，起飞机场，目的地机场，巡航高度，起飞时是否有其他航空器或车辆占用跑道，滑行中是否有对头或交叉冲突，发着陆许可时跑道上是否有其他航空器或车辆，已布发着陆许可到该航空器接地的过程中是否有其他航空器或车辆进入跑道，是否违反机位限制，是否按照规定机头朝向停入机位，航空器翼展对于选定滑行道是否超标，是否停入计划机位；？（3）航空器状态信息记录：包括由管制员指挥模拟飞行员操作引起的航空器关键状态改变和航空器运行过程中关键状态的改变；A、管制员发布指令：管制员根据机场交通活动态势，通过计算机通信系统向模拟飞行员发布管制指令；B、模拟飞行员执行指令并触发航空器状态信息的记录：模拟飞行员收到管制员发布的指令，通过操作飞行员席位终端界面执行指令，当满足航空器关键状态信息记录触发条件时，记录航空器状态信息并发送到数据库服务器；C、航空器按指令运行的过程中，若航空器运行状态改变则记录相关信息：航空器在运行过程中，若航空器关键状态发生改变，则记录航空器状态信息并发送到数据库服务器；（4）技能评价：空管特征数据统计分析软件通过对比航空器关键状态记录信息和技能评价规则，根据技能评价规则的违反程度和执行情况，确定技能评价结果；（5）日志查询：系统从数据服务器上查看管制员和模拟飞行员的操作记录。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟涵，王建忠，张健，刘永欣，赵嶷飞，杨新湦，王超，李楠，岳仁田，王洁宁，高伟，王兴隆，张春凤，黄宝军，王飞，王红勇，刘宏志，赵宏伟，张召悦，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：