CN109788618B - 引导飞机地面滑行的灯光控制方法、装置、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法，包括：按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。能够通过滑行道中线灯来引导飞机滑行，避免滑行错误，显著提升机场场面交通的安全水平和运行效率。

Description

引导飞机地面滑行的灯光控制方法、装置、系统及介质

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法、装置、系统及介质。

背景技术

随着民用航空运输业的高速发展，机场场面上的飞机和车辆不断增多，场面安全问题日益突出。目前，飞机的地面滑行主要通过管制员与机组的语音通话进行指挥，飞行员接到管制指令后，根据地面标识与参照物，结合手中的机场地图，完成地面的滑行。由于管制指令复杂、沟通错误或地面标识不清楚等问题，容易造成飞行员滑行错误，一旦发生滑行错误，有可能与其它飞机或地面障碍物发生碰撞，甚至是误入跑道造成跑道侵入，严重影响飞行安全。例如，管制员需要将路径“Y4-T2-G-E0”诵读给飞行员，飞行员再根据地图以及自身位置的判断按路径进行滑行，在滑行过程中不但要操作飞机，还要确保滑行路线正确，并避让其它飞机。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法、装置、系统及介质，能够通过滑行道中线灯来引导飞机滑行，避免滑行错误，显著提升机场场面交通的安全水平和运行效率。

第一方面，本发明提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法，包括：

按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；

根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；

根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

可选的，在所述按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标的步骤之后，还包括：

若在预设时间之内没有更新所述目标飞机的当前坐标，则判断该目标飞机已丢失，删除所述目标飞机的轨迹信息，停止引导所述目标飞机。

可选的，在所述根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息的步骤之前，还包括：

按照拓扑网络结构，将所述滑行道的中心线划分为若干条线段；

设置每条线段的线段信息；所述线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标；

将所有线段的线段信息进行整合，获得滑行道的中心线信息；

设置滑行道上每个中线灯的灯信息；所述灯信息，包括：中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标和所属线段编号；

将所有中线灯的灯信息进行整合，获得滑行道的中线灯信息；

根据所述中心线信息和所述中线灯信息，建立线灯关系表。

可选的，所述根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息，包括：

根据所述当前坐标和所述中心线信息，按照预先设置的线段匹配规则，为所述目标飞机匹配当前线段；

若匹配失败，则设置当前线段为空；

若匹配成功，则根据所述当前坐标和当前线段，基于所述中心线信息，更新所述目标飞机的轨迹信息。

可选的，所述轨迹信息，包括：目标编号、目标速度、上一次更新时间、当前线段、目标路径、目标报告时间和当前坐标；

所述根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，包括：

判断所述轨迹信息中的当前线段是否为空；若为空，则停止引导所述目标飞机；

若不为空，根据所述当前坐标、当前线段、目标路径和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

可选的，所述根据所述当前坐标、当前线段、目标路径和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，包括：

将所述当前坐标投影到所述当前线段上，获得投影点坐标；

以所述当前线段为起始线段，投影点坐标为起始点坐标，沿目标路径前进方向，计算引导长度范围内的引导线段；

根据所述引导线段，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

可选的，还包括：

根据所述引导中线灯信息，控制所述目标路径上的非引导中线灯熄灭。

第二方面，本发明提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置，包括：

坐标更新模块，用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；

轨迹更新模块，用于根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

计算模块，用于根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；

引导模块，用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

第三方面，本发明提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制系统，包括：滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、数据生成器、地图匹配处理器、监视数据接收处理器、路径分配处理器、灯光控制器、灯光控制指令发送器；

所述滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、地图匹配处理器和灯光控制器均与所述数据生成器连接；

所述滑行道中心线网络数据库还与所述地图匹配处理器连接；

所述监视数据接收处理器与路径分配处理器、地图匹配处理器和目标飞机定位装置均连接；

所述灯光控制指令发送器与所述灯光控制器连接；

所述滑行道中心线网络数据库用于存储滑行道的中心线信息；

所述滑行道中线灯数据库用于存储滑行道的中线灯信息；

所述数据生成器用于根据所述中心线信息和所述中线灯信息生成线灯关系表；

所述路径分配处理器用于根据用于的操作，为目标飞机分配目标路径；并将所述目标路径发送至所述监视数据接收处理器；

所述监视数据接收处理器用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；并将所述当前坐标发送至所述地图匹配处理器；

所述地图匹配处理器用于根据所述当前坐标为所述目标飞机匹配当前线段，并将匹配的所述当前线段发送至所述监视数据接收处理器；

所述监视数据接收处理器还用于根据所述当前线段和当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

所述灯光控制器用于从所述监视数据接收处理器中获取所述轨迹信息，从所述数据生成器中获取所述线灯关系表，根据所述轨迹信息和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，并向所述灯光控制指令发送器发送所述引导中线灯信息；

所述灯光控制指令发送器用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行第一方面中的一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法。

本发明通过飞机目标的实时定位位置和分配路径来自动打开飞机前方可变长度的滑行道中线灯，并随着飞机运动，自动关闭飞机后方的滑行道中线灯，不需要进行人工操作，可同时为机场场面多架飞机进行逐灯引导。并能通过设置引导长度调节滑行道容量，提高滑行道利用率，真正实现自动的灯光引导，从而替代现有的语音滑行指令，避免因通话而造成的滑行错误，降低管制工作负荷，减少滑行时间，显著提升机场场面交通的安全水平和运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种节点和线段之间的网络结构图；

图3为本发明实施例提供的一种引导线段的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种线段列表的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种引导中线灯的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法、装置、系统及介质。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

在具备单灯控制系统的机场，由于飞机在地面滑行的时候必须沿着滑行道中线滑行，在这种运行模式下，可以利用具备单灯控制能力的助航灯光系统点亮飞机前面的滑行道中线灯来实现对飞机滑行的指挥和引导，从而替代传统的语音指令，起到增强飞行员、车辆驾驶员情景意识的作用。滑行道中线灯位于滑行道中线位置上，灯光的颜色一般是绿色，间距一般小于60米，其光束大小只有从滑行道上，或其附近的飞机上才能看得见灯光。用滑行道中线灯来引导飞机的地面滑行，这种滑行程序也被称作“跟随绿灯(Follow TheGreens)”。

目前，滑行道中线灯的控制技术虽然能够实现对单个灯的打开和关闭控制，但均需要操作人员人为判断后，通过系统人工操作进行控制。由于机场地面同时运行的飞机多、滑行道布局复杂，现有技术的方法人工工作负荷大、效率低下、容易出错，在飞机较多的时候不可能实现对多架飞机的正确引导。

请参考图1，图1为本发明具体实施例提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法的流程图，本实施例提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法，包括：

步骤S101：按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标。

在更新目标飞机的当前坐标时，需要按预设周期更新。该预设周期至少为1秒，也就是说至少一秒钟更新一次当前坐标。接收场面监视系统发送的目标定位数据包，当数据包更新时，完成数据包解码，获得目标飞机的当前坐标。

若在预设时间之内没有接收到更新的目标定位数据包，则不能更新所述目标飞机的当前坐标，判断该目标飞机已丢失，删除目标飞机的轨迹信息，停止计算引导中线灯信息，停止引导目标飞机，并熄灭目标路径上的所有引导中线灯。

在计算引导中线灯之前，需要提前设置中心线信息、中线灯信息和线灯关系表。

设置中心线信息的过程为：按照拓扑网络结构，将所述滑行道的中心线划分为若干条线段；设置每条线段的线段信息；所述线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标；将所有线段的线段信息进行整合，获得滑行道的中心线信息。

将滑行道中心线用多个节点和线段来表示，节点信息，包括：节点编号、节点名称和节点坐标；线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标。中心线信息中还可以包括节点信息。

其中，起始端节点和终止端节点只代表线段的两个端点，不具有方向性。线段分为直线段和弧线段两种，当线段标识符为0时，为直线段，当线段标识符为1时，为弧线段。当线段为弧线段时，弧线段点坐标为圆弧上一点的坐标，根据起始端节点编号和终止端节点编号，可获取起始端节点和终止端节点坐标，再根据弧线段点坐标可由三点确定一个圆，进而确定过这三点的一个圆弧，如图2所示。

每条线段代表一段中心线，每段中心线上都会设置有中线灯，因此，每条线段都对应有相应的灯信息。设置滑行道上每个中线灯的灯信息；灯信息包括：中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标和所属线段编号；将所有中线灯的灯信息进行整合，获得滑行道的中线灯信息。

最后，根据中心线信息和中线灯信息，建立线灯关系表。

建立过程为：将每个滑行道中线灯与所有的线段进行点到线段的最短距离计算，若线段为直线段则计算点到直线段的最短距离，若线段为弧线段则计算点到弧线段的最短距离；当计算得到的距离小于等于预设距离时，既判定该滑行道中线灯可匹配到该线段，则生成一条对应关系数据；若距离不小于预设距离，则判定不能匹配到该线段，继续与其它线段进行对比计算。重复此计算过程直到与所有的线段完成对应关系计算，生成所有滑行道中线灯与线段的对应关系数据。其中，优选的，预设距离为5米。该对应关系数据为线灯关系表。线灯关系表包括：线段编号和中线灯编号。

目标飞机的轨迹信息可以包括：目标编号、目标速度、上一次更新时间、当前线段、目标路径、目标报告时间和当前坐标。目标路径至少包括起点节点编号、线段列表、终点节点编号。其中，目标路径可以是认为设置的目标路径，是指飞机在滑行道上需要行驶的全程路径。

步骤S102：根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息。

更新轨迹信息可以包括：根据所述当前坐标和所述中心线信息，按照预先设置的线段匹配规则，为所述目标飞机匹配当前线段；若匹配失败，则设置当前线段为空；若匹配成功，则根据所述当前坐标和当前线段，基于所述中心线信息，更新所述目标飞机的轨迹信息。

匹配当前线段的过程为：将目标更新的当前坐标，与所有线段进行最短距离计算，记录所有最短距离小于m的线段为待匹配线段，在待匹配线段中取最短距离值最小的线段作为匹配线段，在目标轨迹信息中设置该线段为当前线段；若没有最短距离小于m的线段，则认为该目标不能匹配到任何线段，在目标轨迹信息中设置匹配线段为空。所述m为自定义值，m≤15米。

匹配好当前线段后，更新轨迹信息中的当前线段，并根据当前坐标，更新轨迹信息中的当前坐标，同时更新轨迹信息中的上一次更新时间、目标报告时间等。

步骤S103：根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

具体计算过程为：

判断所述轨迹信息中的当前线段是否为空；若为空，则停止引导所述目标飞机；若不为空，将所述当前坐标投影到所述当前线段上，获得投影点坐标；以所述当前线段为起始线段，投影点坐标为起始点坐标，沿目标路径前进方向，计算引导长度范围内的引导线段；根据所述引导线段，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

其中，投影点为当前线段上一点，且为当前线段上距离当前坐标点距离最短的一点，为垂直投影点。从投影点坐标出发沿前进方向的分配路径计算引导长度d范围内的线段集合，长度d为自定义正整数。引导长度可以根据滑行道上的飞机密度、行驶速度等来综合确定，每架飞机的引导长度可以不同，都可以根据具体情况来设置。

具体计算方法为：以当前线段为目标所分配路径的起始线段，以投影点坐标为起始点坐标，沿目标前进方向得到节点，计算投影点与节点之间的线段距离，若距离大于d则停止，若距离小于d则继续沿路径得到下一节点，再计算从投影点到此节点的线段距离，直到投影点到某一节点v的线段距离大于d，记录下所有的线段集合。示例如图3所示，实线线段为记录得到的线段集合。再根据线段集合，从目标投影点坐标出发计算长度为d的引导线段集合。所述引导线段至少包括起始线段、投影点、线段列表、终止线段、引导终止点，引导线段为投影点和引导终止点之间的部分。所述线段列表为起始线段和终止线段之间线段的集合，如图4所示，线段列表包括线段1和线段2。

再根据引导线段集合和线灯关系表，找到引导线段集合对应的滑行道中线灯集合，计算每个滑行道中线灯与引导线段最短距离，记录最短距离小于w的滑行道中线灯集合，即为应该点亮的滑行道中线灯，即引导中线灯，如图5所示，所述w为自定义值。再根据中线灯信息，获取该引导中线灯信息，包括：引导中线灯的编号、名称、坐标、所属线段编号等。

步骤S104：根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

最后，根据引导中线灯信息控制相应的中线灯点亮，引导目标飞机在滑行道上滑行。并且，根据所述引导中线灯信息，控制所述目标路径上的非引导中线灯熄灭。通过根据机场上每架飞机的实时位置，有序地控制机场上单个滑行道中线灯的打开和关闭，实现通过滑行道中线灯对飞机滑行的引导。

本发明通过飞机目标的实时定位位置和分配路径来自动打开飞机前方可变长度的滑行道中线灯，并随着飞机运动，自动关闭飞机后方的滑行道中线灯，不需要进行人工操作，可同时为机场场面多架飞机进行逐灯引导。并能通过设置引导长度调节滑行道容量，提高滑行道利用率，真正实现自动的灯光引导，从而替代现有的语音滑行指令，避免因通话而造成的滑行错误，降低管制工作负荷，减少滑行时间，显著提升机场场面交通的安全水平和运行效率。

基于与上述一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法相同的发明构思，与之相对应的，本发明实施例还提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置，如图6所示。由于装置实施例基本相似与方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置，包括：

坐标更新模块101，用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；

轨迹更新模块102，用于根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

计算模块103，用于根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；

引导模块104，用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述装置，还包括：

坐标判断模块，用于若在预设时间之内没有更新所述目标飞机的当前坐标，则判断该目标飞机已丢失，删除所述目标飞机的轨迹信息，停止引导所述目标飞机。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述装置，还包括：

划分模块，用于按照拓扑网络结构，将所述滑行道的中心线划分为若干条线段；

线段设置模块，用于设置每条线段的线段信息；所述线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标；

线段整合模块，用于将所有线段的线段信息进行整合，获得滑行道的中心线信息；

灯设置模块，用于设置滑行道上每个中线灯的灯信息；所述灯信息，包括：中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标和所属线段编号；

灯整合模块，用于将所有中线灯的灯信息进行整合，获得滑行道的中线灯信息；

关系建立模块，用于根据所述中心线信息和所述中线灯信息，建立线灯关系表。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述轨迹更新模块102，包括：

线段匹配单元，用于根据所述当前坐标和所述中心线信息，按照预先设置的线段匹配规则，为所述目标飞机匹配当前线段；

若匹配失败，则设置当前线段为空；

若匹配成功，则根据所述当前坐标和当前线段，基于所述中心线信息，更新所述目标飞机的轨迹信息。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述轨迹信息，包括：目标编号、目标速度、上一次更新时间、当前线段、目标路径、目标报告时间和当前坐标；

所述计算模块103，包括：

线段判断单元，用于判断所述轨迹信息中的当前线段是否为空；若为空，则停止引导所述目标飞机；

若不为空，则执行计算单元的内容，所述计算单元用于根据所述当前坐标、当前线段、目标路径和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述计算单元，包括：

投影子单元，用于将所述当前坐标投影到所述当前线段上，获得投影点坐标；

引导线段计算子单元，用于以所述当前线段为起始线段，投影点坐标为起始点坐标，沿目标路径前进方向，计算引导长度范围内的引导线段；

灯信息计算子单元，用于根据所述引导线段，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述装置，还包括：

灯熄灭模块，用于根据所述引导中线灯信息，控制所述目标路径上的非引导中线灯熄灭。

以上，为本发明提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置。

基于与上述一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法相同的发明构思，与之相对应的，本发明实施例还提供了一种引导飞机地面滑行的灯光控制系统，如图7所示。由于系统实施例基本相似与方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明提供的一种引导飞机地面滑行的灯光控制系统，包括：滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、数据生成器、地图匹配处理器、监视数据接收处理器、路径分配处理器、灯光控制器、灯光控制指令发送器；所述滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、地图匹配处理器和灯光控制器均与所述数据生成器连接；所述滑行道中心线网络数据库还与所述地图匹配处理器连接；所述监视数据接收处理器与路径分配处理器、地图匹配处理器和目标飞机定位装置均连接；所述灯光控制指令发送器与所述灯光控制器连接；所述滑行道中心线网络数据库用于存储滑行道的中心线信息；所述滑行道中线灯数据库用于存储滑行道的中线灯信息；所述数据生成器用于根据所述中心线信息和所述中线灯信息生成线灯关系表；所述路径分配处理器用于根据用于的操作，为目标飞机分配目标路径；并将所述目标路径发送至所述监视数据接收处理器；所述监视数据接收处理器用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；并将所述当前坐标发送至所述地图匹配处理器；所述地图匹配处理器用于根据所述当前坐标为所述目标飞机匹配当前线段，并将匹配的所述当前线段发送至所述监视数据接收处理器；所述监视数据接收处理器还用于根据所述当前线段和当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；所述灯光控制器用于从所述监视数据接收处理器中获取所述轨迹信息，从所述数据生成器中获取所述线灯关系表，根据所述轨迹信息和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，并向所述灯光控制指令发送器发送所述引导中线灯信息；所述灯光控制指令发送器用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行。

滑行道中心线网络数据库用多个节点和线段来维护机场滑行道中心线的拓扑网络结构，其中节点至少包括该节点编号、节点名称、节点坐标；线段至少包括线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符、弧线段点坐标，其中起始端节点和终止端节点只代表线段的两个端点，不具有方向性。线段分为直线段和弧线段两种，当线段标识符为0时，为直线段，当线段标识符为1时，为弧线段。当线段为弧线段时，弧线段点坐标为圆弧上一点的坐标，根据起始端节点编号和终止端节点编号，可获取起始端节点和终止端节点坐标，再根据弧线段点坐标可由三点确定一个圆，进而确定过这三点的一个圆弧。如图2所示。

滑行道中线灯数据库用于维护每个滑行道中线灯的信息，至少包括滑行道的中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标、所属线段编号。

数据生成器与滑行道中心线网络数据库和滑行道中线灯数据库相连，并根据数据库的数据进行匹配计算，将中线灯匹配到线段上，生成中线灯与线段的对应关系数据。对应关系数据至少包括线段编号、滑行道中线灯编号。

具体对应关系的计算方法为：将每个滑行道中线灯与所有的线段进行点到线段的最短距离计算，若线段为直线段则计算点到直线段的最短距离，若线段为弧线段则计算点到弧线段的最短距离；当计算得到的距离小于等于预设距离时，既判定该滑行道中线灯可匹配到该线段，则生成一条对应关系数据；若距离大于预设距离，则判定不能匹配到该线段，继续与其它线段进行对比计算。重复此计算过程直到与所有的线段完成对应关系计算，生成所有滑行道中线灯与线段的对应关系数据。

监视数据接收处理器用于接收场面监视系统发送的目标定位数据包，每个目标的定位数据至少1秒钟更新一次，当数据包更新时，完成数据包解码，获得当前位置。

当某个目标完成以上当前位置更新后，监视数据接收处理器通知地图匹配处理器为该目标飞机匹配当前线段，并及时更新目标飞机的轨迹信息；并通知灯光控制器，该目标数据已更新；当某个目标超过t秒钟没有收到定位数据包时，则认为该目标已丢失，监视数据接收处理器将删除该目标轨迹信息，并通知灯光控制器，该目标已被删除。所述t为自定义值，大于1的整数。

其中，目标飞机的轨迹信息至少包括目标编号、目标速度、上一次更新时间、当前线段、目标路径、目标报告列表，其中目标报告列表为多个目标报告数据的集合，每个目标报告数据至少包括目标编号、目标报告时间、当前坐标。所述目标路径至少包括起点节点编号、线段列表、终点节点编号。其中，目标路径可以是认为设置的目标路径，是指飞机在滑行道上需要行驶的全程路径。

地图匹配处理器接收到监视数据处理器发送的通知后，若为目标更新通知，则与滑行道中心线网络数据库中的线段进行匹配计算。匹配计算的方法为：将目标更新的当前坐标，与所有线段进行最短距离计算，记录所有最短距离小于m的线段为待匹配线段，在待匹配线段中取最短距离值最小的线段作为匹配线段，在目标轨迹信息中设置该线段为匹配线段；若没有最短距离小于m的线段，则认为该目标不能匹配到任何线段，在目标轨迹信息中设置匹配线段为空。所述m为自定义值，m≤15米。

路径分配处理器根据用户操作，从监视数据接收处理器中选择已匹配线段的目标飞机，为目标飞机进行目标路径分配，并将信息更新到目标轨迹信息的目标路径中。未匹配线段的目标，无法进行路径分配。

灯光控制器与数据生成器和监视数据接收处理器相连，在接收到目标信息的通知后，自动计算应该打开的滑行道中线灯，具体计算步骤如下：

1)目标更新通知。

2)判断是目标更新还是目标删除信息；若是目标删除信息，将删除的目标编号发送给灯光控制指令发送器；若是目标更新信息则执行步骤3。

3)判断是否已分配目标路径，若已分配目标路径则执行步骤4。

4)根据目标轨迹信息得到当前线段。

5)判断当前线段是否为空，若匹配线段不为空，则执行步骤6。

6)计算当前坐标点在匹配线段上的投影点坐标，投影点为线段上一点，并且投影点为线段上距离当前点距离最短的一点。

7)从投影点坐标出发沿前进方向的分配路径计算引导长度d范围内的线段集合，长度d为自定义正整数。具体计算方法为：以当前线段为目标所分配路径的起始线段，以投影点坐标为起始点坐标，沿目标前进方向得到节点，计算投影点与节点之间的线段距离，若距离大于d则停止，若距离小于d则继续沿路径得到下一节点，再计算从投影点到此节点的线段距离，直到投影点到某一节点v的线段距离大于d，记录下所有的线段集合。如图3所示，实线线段为记录得到的线段集合。

根据步骤7所得线段集合，从目标投影点坐标出发计算长度为d的引导线段集合。所述引导线段至少包括起始线段、目标投影点、线段列表、终止线段、引导终止点，引导线段为目标投影点和引导终止点之间的部分。所述线段列表为起始线段和终止线段之间线段的集合，如图4所示，线段列表包括线段1、线段2。

9)根据步骤8得到的引导线段集合，从数据生成器中得到线段对应的滑行道中线灯集合。

10)根据步骤9得到的滑行道中线灯集合，计算每个滑行道中线灯与引导线段的最短距离。

11)记录最短距离小于w的滑行道中线灯集合，即为应该点亮的滑行道中线灯。并将中线灯集合发送给灯光控制指令发送器，所述w为自定义值。如图5所示。

灯光控制指令发送器与灯光控制器相连，接收灯光控制器发送过来的需要点亮的滑行道中线灯集合，不在此集合中的滑行道中线灯则判断为需要关闭。灯光控制指令发送器负责维护所有滑行道中线灯当前的打开和关闭状态，选择需要打开和关闭的中线灯，将中线灯编号和打开或关闭的控制指令发送给单灯控制系统，实现用于引导的滑行道中线灯的打开和关闭。

本发明通过飞机目标的实时定位位置和分配路径来自动打开飞机前方可变长度的滑行道中线灯，并随着飞机运动，自动关闭飞机后方的滑行道中线灯，不需要进行人工操作，可同时为机场场面多架飞机进行逐灯引导。并能通过设置引导长度调节滑行道容量，提高滑行道利用率，真正实现自动的灯光引导，从而替代现有的语音滑行指令，避免因通话而造成的滑行错误，降低管制工作负荷，减少滑行时间，显著提升机场场面交通的安全水平和运行效率。

相应地，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现：上述检测暴力破解行为的方法。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的系统的内部存储单元，例如系统的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述系统的外部存储设备，例如所述系统上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述系统的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述系统所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种引导飞机地面滑行的灯光控制方法，其特征在于，包括：

按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；

按照拓扑网络结构，将所述滑行道的中心线划分为若干条线段；

设置每条线段的线段信息；所述线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标；

将所有线段的线段信息进行整合，获得滑行道的中心线信息；

设置滑行道上每个中线灯的灯信息；所述灯信息，包括：中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标和所属线段编号；

将所有中线灯的灯信息进行整合，获得滑行道的中线灯信息；

根据所述中心线信息和所述中线灯信息，建立线灯关系表；

根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

根据所述轨迹信息和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；

根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行；

线灯关系表的建立过程为：将每个滑行道中线灯与所有的线段进行点到线段的最短距离计算，若线段为直线段则计算点到直线段的最短距离，若线段为弧线段则计算点到弧线段的最短距离；当计算得到的距离小于等于预设距离时，既判定该滑行道中线灯可匹配到该线段，则生成一条对应关系数据；若距离不小于预设距离，则判定不能匹配到该线段，继续与其它线段进行对比计算，重复此计算过程直到与所有的线段完成对应关系计算，生成所有滑行道中线灯与线段的对应关系数据；该对应关系数据为线灯关系表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标的步骤之后，还包括：

若在预设时间之内没有更新所述目标飞机的当前坐标，则判断该目标飞机已丢失，删除所述目标飞机的轨迹信息，停止引导所述目标飞机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息，包括：

根据所述当前坐标和所述中心线信息，按照预先设置的线段匹配规则，为所述目标飞机匹配当前线段；

若匹配失败，则设置当前线段为空；

若匹配成功，则根据所述当前坐标和当前线段，基于所述中心线信息，更新所述目标飞机的轨迹信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述轨迹信息，包括：目标编号、目标速度、上一次更新时间、当前线段、目标路径、目标报告时间和当前坐标；

所述根据所述轨迹信息和引导长度，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，包括：

判断所述轨迹信息中的当前线段是否为空；若为空，则停止引导所述目标飞机；

若不为空，根据所述当前坐标、当前线段、目标路径和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前坐标、当前线段、目标路径和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，包括：

将所述当前坐标投影到所述当前线段上，获得投影点坐标；

以所述当前线段为起始线段，投影点坐标为起始点坐标，沿目标路径前进方向，计算引导长度范围内的引导线段；

根据所述引导线段，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述引导中线灯信息，控制所述目标路径上的非引导中线灯熄灭。

7.一种引导飞机地面滑行的灯光控制装置，其特征在于，包括：

坐标更新模块，用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；

轨迹更新模块，用于根据所述当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

计算模块，用于根据所述轨迹信息和引导长度，基于线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息；

引导模块，用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行；

划分模块，用于按照拓扑网络结构，将所述滑行道的中心线划分为若干条线段；

线段设置模块，用于设置每条线段的线段信息；所述线段信息，包括：线段编号、线段名称、起始端节点编号、终止端节点编号、线段标识符和弧线段点坐标；

线段整合模块，用于将所有线段的线段信息进行整合，获得滑行道的中心线信息；

灯设置模块，用于设置滑行道上每个中线灯的灯信息；所述灯信息，包括：中线灯编号、中线灯名称、中线灯坐标和所属线段编号；

灯整合模块，用于将所有中线灯的灯信息进行整合，获得滑行道的中线灯信息；

关系建立模块，用于根据所述中心线信息和所述中线灯信息，建立线灯关系表；

其中，线灯关系表的建立过程为：将每个滑行道中线灯与所有的线段进行点到线段的最短距离计算，若线段为直线段则计算点到直线段的最短距离，若线段为弧线段则计算点到弧线段的最短距离；当计算得到的距离小于等于预设距离时，既判定该滑行道中线灯可匹配到该线段，则生成一条对应关系数据；若距离不小于预设距离，则判定不能匹配到该线段，继续与其它线段进行对比计算，重复此计算过程直到与所有的线段完成对应关系计算，生成所有滑行道中线灯与线段的对应关系数据；该对应关系数据为线灯关系表。

8.一种引导飞机地面滑行的灯光控制系统，其特征在于，包括：滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、数据生成器、地图匹配处理器、监视数据接收处理器、路径分配处理器、灯光控制器、灯光控制指令发送器；

所述滑行道中心线网络数据库、滑行道中线灯数据库、地图匹配处理器和灯光控制器均与所述数据生成器连接；

所述滑行道中心线网络数据库还与所述地图匹配处理器连接；

所述监视数据接收处理器与路径分配处理器、地图匹配处理器和目标飞机定位装置均连接；

所述灯光控制指令发送器与所述灯光控制器连接；

所述滑行道中心线网络数据库用于存储滑行道的中心线信息；

所述滑行道中线灯数据库用于存储滑行道的中线灯信息；

所述数据生成器用于根据所述中心线信息和所述中线灯信息生成线灯关系表；

所述路径分配处理器用于根据用户的操作，为目标飞机分配目标路径；并将所述目标路径发送至所述监视数据接收处理器；

所述监视数据接收处理器用于按预设周期更新在滑行道上滑行的目标飞机的当前坐标；并将所述当前坐标发送至所述地图匹配处理器；

所述地图匹配处理器用于根据所述当前坐标为所述目标飞机匹配当前线段，并将匹配的所述当前线段发送至所述监视数据接收处理器；

所述监视数据接收处理器还用于根据所述当前线段和当前坐标，更新所述目标飞机的轨迹信息；

所述灯光控制器用于从所述监视数据接收处理器中获取所述轨迹信息，从所述数据生成器中获取所述线灯关系表，根据所述轨迹信息和引导长度，基于所述线灯关系表，计算在滑行道上引导所述目标飞机滑行的引导中线灯信息，并向所述灯光控制指令发送器发送所述引导中线灯信息；

所述灯光控制指令发送器用于根据所述引导中线灯信息，控制相应的中线灯点亮，引导所述目标飞机在滑行道上滑行；

其中，线灯关系表的建立过程为：将每个滑行道中线灯与所有的线段进行点到线段的最短距离计算，若线段为直线段则计算点到直线段的最短距离，若线段为弧线段则计算点到弧线段的最短距离；当计算得到的距离小于等于预设距离时，既判定该滑行道中线灯可匹配到该线段，则生成一条对应关系数据；若距离不小于预设距离，则判定不能匹配到该线段，继续与其它线段进行对比计算，重复此计算过程直到与所有的线段完成对应关系计算，生成所有滑行道中线灯与线段的对应关系数据；该对应关系数据为线灯关系表。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

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