CN110930769A

CN110930769A - 一种空管自动化告警方法、系统及终端设备

Info

Publication number: CN110930769A
Application number: CN201911024379.9A
Authority: CN
Inventors: 翟凯; 唐伟盛; 陈强超; 陈新辉; 胡宏炜; 康博; 钟晓伟; 陈绍飞; 黄帆; 卢栩茵
Original assignee: CAAC CENTRAL AND SOUTHERN REGIONAL AIR TRAFFIC ADMINISTRATION
Current assignee: CAAC CENTRAL AND SOUTHERN REGIONAL AIR TRAFFIC ADMINISTRATION
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-03-27

Abstract

本发明公开了一种空管自动化告警方法、系统及终端设备，其中方法包括：输入配置管理参数；根据配置管理参数引接空管自动化系统输出的航迹动态信号和S模式雷达输出的雷达信号；对航迹动态信号和雷达信号进行解析预处理，并对两者进行融合形成针对空中所有航班的综合航迹信息；其中综合航迹信息包括所有航班的飞行计划信息和飞行动态信息；提取同一航班的飞行计划信息和飞行动态信息，对高度告警和/或航班号告警进行计算，并根据计算结果向相应的席位终端发出告警提示。本发明实现飞行动态与空管自动化系统实时同步，有效增强空管自动化系统的安全告警能力。

Description

一种空管自动化告警方法、系统及终端设备

技术领域

本发明涉及空管告警领域，尤其涉及一种空管自动化告警方法、系统及终端设备。

背景技术

目前，空管自动化系统作为民航空管部门实施对空指挥的核心系统，通过处理雷达信号等监视数据，为管制员提供空中飞行态势的显示和各种飞行冲突及各种异常的告警，通过处理飞行计划和动态电报，为管制员提供飞行计划和飞行动态相关信息以及管理手段，在确保民航空管对空指挥任务的安全实施中发挥着重要的作用。

近年来，由于S模式监视技术具有除了呼叫询问功能以外，还具有指定选定飞机的选择性询问能力，因此S模式监视技术在国内推广应用。但是由于现有空管自动化系统对S模式监控技术的支持不足，无法利用S模式实现多种安全告警功能，导致管制人员无法及时获知航班实际的飞行情况与飞行计划之间是否存在偏差，使得管制效率无法提高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种空管自动化告警方法，实现飞行动态与空管自动化系统实时同步，有效增强空管自动化系统的安全告警能力。

本发明的目的之二在于提供一种空管自动化告警系统。

本发明的目的之三在于提供一种终端设备。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种空管自动化告警方法，包括：

输入配置管理参数；

根据配置管理参数引接空管自动化系统输出的航迹动态信号和S模式雷达输出的雷达信号；

对航迹动态信号和雷达信号进行解析预处理，并对两者进行融合形成针对空中所有航班的综合航迹信息；其中综合航迹信息包括所有航班的飞行计划信息和飞行动态信息；

提取同一航班的飞行计划信息和飞行动态信息，对高度告警和/或航班号告警进行计算，并根据计算结果向相应的席位终端发出告警提示。

进一步地，所述高度告警的计算方法为：提取的所述飞行计划信息为许可飞行高度，所述飞行动态信息为实际飞行高度，判断许可飞行高度和实际飞行高度之间的差值是否超过告警阈值，若是，则向相应的席位终端发出高度告警。

进一步地，所述航班号告警包括航班号不一致告警，航班号不止一次告警的计算方法为：提取的所述飞行计划信息为航班飞行计划中的航班号，所述飞行动态信息为机载设备设置的航班号，当两者不一致时给出告警提示。

进一步地，所述航班号告警还包括相似航班号提示，相似航班号提示的计算方法为：提取的所述飞行计划信息和所述飞行动态信息为同一席位管制的所有航班的航班号，并将其进行相似度计算，根据计算所得的相似度值获得并显示航班号相似结果。

进一步地，所述配置管理参数包括空域结构信息、航迹跟踪参数、告警参数、数据源参数和席位参数。

进一步地，还包括：根据雷达信号获取航班的实时位置，更新航班的飞行动态及其所属的扇区，对航班进行航迹跟踪。

进一步地，还包括：采集告警提示，对告警提示进行存储和管理，并生成告警日志。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种空管自动化告警系统，执行如上述的空管自动化告警方法，包括：

数据输入模块，对配置管理参数进行输入；

预处理模块，与数据输入模块相连，根据输入的配置管理参数接收空管自动化系统和S模式雷达输出的航迹动态信号和雷达信号，对航迹动态信号和雷达信号进行相应的解析处理；

综合处理模块，与所述预处理模块相连，接收解析处理后的雷达信号和航迹动态信号，并将两者进行关联获得综合航迹信息；

告警处理模块，与综合处理模块相连，结合综合航迹信息对高度告警和/或航班号告警进行计算；

显示模块，与告警处理模块相连，用于显示告警计算结果。

进一步地，所述告警处理模块包括指令高度不一致告警模块、航班号不一致告警模块、相似航班号告警模块和地图模块。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种终端设备，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的空管自动化告警方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过空管自动化系统和S模式雷达的输出信号对航班的高度及航班号进行实时监控，提供多种空地一致性告警功能，有效增强空管自动化系统的安全告警能力。

附图说明

图1为本发明的空管自动化告警方法的流程示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种空管自动化告警方法，如图1所示，包括：

步骤S1：输入配置管理参数。

通过数据输入模块对配置管理参数和网络接收模块进行设置，通过网络接收模块的网络设置可实现与S模式雷达、空管自动化系统相连，便于采集和转发S模式雷达、空管自动化系统的输出数据。

而所述配置管理参数的设置用于后续不同告警的计算，在本实施例中，所述配置管理参数包括空域结构信息、数据源参数、航迹跟踪参数、告警参数、席位参数等，其中所述空域结构信息包括机场位置、航路点、航路、扇区等信息，空域结构信息的配置是用于对空中的航路、扇区等进行建模，生成空中地图，从而获知航班飞行道路、管辖地等信息；而所述数据源参数包括引接的自动化系统参数、引接的雷达参数；所述航迹跟踪参数用于进行航迹跟踪，其中航迹跟踪参数包括关联半径、跟踪时间、数据有效时长、融合距离等；所述告警参数包括告警类型、告警时间、告警阈值等数据；而所述席位参数对应地面的空管自动化系统，用于处理自动化席位的输出信息及告警结果推送。

步骤S2：根据配置管理参数引接空管自动化系统输出的航迹动态信号和S模式雷达输出的雷达信号。

为了确保现有的空管自动化系统的稳定性，本实施例中使用防火墙对空管自动化输出的航迹动态信号进行采集和转发，实现网络安全隔离，其中航迹动态信号包括空管自动化系统中的飞机标识(航班号、二次代码、航迹号)、四维位置、飞行计划动态以及管制员操作指令等动态信息。而在本实施例中，通过协议转换器把S模式雷达输出的雷达信号转换为TCP/IP网络协议输出。

步骤S3：对航迹动态信号和雷达信号进行解析预处理，并对两者进行融合形成针对空中所有航班的综合航迹信息；其中综合航迹信息包括所有航班的飞行计划信息和飞行动态信息。

对航迹动态信号和雷达信号进行预处理的方法为：

步骤S31：对网络及同步串口传送过来的各种单一类型数据进行格式解析，使其统一为标准的格式；

步骤S32：解析和处理空管自动化系统输出的航迹动态信号，获取目标所述的扇区，管制员输入的指令等信息；

步骤S33：解析各路S模式雷达传送的雷达信号，提取飞行员输入指令信息等空中意图数据；

步骤S34：管理空域结构信息，用于航迹跟踪及告警计算。

其后，将雷达信号及航迹动态信号关联起来，从而获得空中所有航班的综合航迹信息，从综合航迹信息中可获知某一航班来自空管自动化系统输出的各种飞行计划信息，例如计划目标地址、管制员输入指令、许可飞行高度、计划航班号信息等；还可获知该航班来自S模式雷达传送的各种飞行动态信息，例如实际飞行高度、实际航班号信息、飞行员输入指令等。将同一航班的飞行计划信息和飞行动态信息进行融合，便于后期对该航班的告警进行计算，提高告警提示的效率。

步骤S4：提取同一航班的飞行计划信息和飞行动态信息，对高度告警和/或航班号告警进行计算，并根据计算结果向相应的席位终端发出告警提示。

而在本实施例中，提供三种告警功能，分别是高度不一致告警、航班号不一致告警和相似航班号提示。

其中所述高度告警的计算方法为：

通过空管自动化系统输出的航迹动态信号中获取航班的管制员分配的航班列表，从航班列表中获取航班的许可飞行高度；并通过S模式雷达输出的雷达信号获取飞行员设置的选择飞行高度，当同一航班的许可飞行高度和实际飞行高度超过预设的告警阈值时，在相对的席位发出告警，让管制员及时获知该航班的飞行情况，及时做出正确的管制指令。

所述航班好号不一致告警的计算方法为：

通过空管自动化系统输出的航迹动态信号中获取相关航班飞行计划中的航班号；并通过S模式雷达输出的雷达信号获取机载设备设置的航班号，当两者不一致时给出告警提示。

所述相似航班号告警的计算方法为：

根据相似航班号计算规则，对同一席位管制的航班，两两进行相似度计算，计算结果可以数值方式呈现，将相似度值与预设值进行比较，可将计算结果定义为不相似、大概相似或高度相似三种结果，并对大概相似和高度相似的结果进行提示，避免发生误发指令的情况，避免冲突。

此外，空管自动化告警方法在上述功能的基础上还可实现以下功能：

根据雷达信号获取航班的实时位置，实时更新航班的飞行动态及其所属的扇区，对航班进行航迹跟踪；同时，还可采集告警提示，对告警提示进行存储和管理，并生成告警日志，便于事件调查。

实施例二

一种空管自动化告警系统，执行实施例一中的空管自动化告警方法，包括：

数据输入模块，包括网络接收模块和配置管理模块，其中配置管理模块配置的数据包括：空域结构信息(机场、航路点、航路、扇区)、数据源参数(引接的自动化系统参数、引接的雷达参数)、航迹跟踪处理参数(数据有效时长，融合距离等)、各告警模块参数以及席位参数等。

预处理模块处理外部传输来的各种单类型数据(雷达航迹、自动化系统航迹、飞行动态、空域结构等)，各种单类型的数据经过预处理后变为系统内部格式，传送到综合处理模块。

综合处理模块会把各种单一类型的信息关联起来，譬如把雷达航迹和自动化系统航迹关联起来；飞行动态与航迹关联起来；根据飞机的位置计算更新它的飞行计划动态，计算其所属的扇区等。

告警处理模块，与综合处理模块相连，结合综合航迹信息对高度告警和/或航班号告警进行计算；其中所述告警处理模块包括指令高度不一致告警模块、航班号不一致告警模块、相似航班号告警模块和地图模块，通过三种告警功能对航班的飞行过程进行监控，提高飞行安全性。

显示模块，显示模块包括飞机上的显示终端和塔台上的显示终端，在接收告警处理模块的告警信息后，将告警信息推送到供驾驶员查看的飞机显示终端和供管制员查看的塔台显示终端，让驾驶员和管制员及时做出对应的指令操作。

实施例三

本实施例中的设备与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法实施过程作了详细的描述，所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施中的系统的结构及实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种空管自动化告警方法，其特征在于，包括：

输入配置管理参数；

2.根据权利要求1所述的空管自动化告警方法，其特征在于，所述高度告警的计算方法为：提取的所述飞行计划信息为许可飞行高度，所述飞行动态信息为实际飞行高度，判断许可飞行高度和实际飞行高度之间的差值是否超过告警阈值，若是，则向相应的席位终端发出高度告警。

3.根据权利要求1所述的空管自动化告警方法，其特征在于，所述航班号告警包括航班号不一致告警，航班号不止一次告警的计算方法为：提取的所述飞行计划信息为航班飞行计划中的航班号，所述飞行动态信息为机载设备设置的航班号，当两者不一致时给出告警提示。

4.根据权利要求3所述的空管自动化告警方法，其特征在于，所述航班号告警还包括相似航班号提示，相似航班号提示的计算方法为：提取的所述飞行计划信息和所述飞行动态信息为同一席位管制的所有航班的航班号，并将其进行相似度计算，根据计算所得的相似度值获得并显示航班号相似结果。

5.根据权利要求1所述的空管自动化告警方法，其特征在于，所述配置管理参数包括空域结构信息、航迹跟踪参数、告警参数、数据源参数和席位参数。

6.根据权利要求1所述的空管自动化告警方法，其特征在于，还包括：根据雷达信号获取航班的实时位置，更新航班的飞行动态及其所属的扇区，对航班进行航迹跟踪。

7.根据权利要求6所述的空管自动化告警方法，其特征在于，还包括：采集告警提示，对告警提示进行存储和管理，并生成告警日志。

8.一种空管自动化告警系统，执行如权利要求1～7任意一项所述的空管自动化告警方法，其特征在于，包括：

数据输入模块，对配置管理参数进行输入；

显示模块，与告警处理模块相连，用于显示告警计算结果。

9.根据权利要求8所述的空管自动化告警系统，其特征在于，所述告警处理模块包括指令高度不一致告警模块、航班号不一致告警模块、相似航班号告警模块和地图模块。

10.一种终端设备，其特征在于，其包括处理器、存储器及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任意一项所述的空管自动化告警方法。