CN111526284A - 一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法，解决现有技术只能靠人为去判断导致下滑信标设备告警甚至关机的原因，不仅耗时耗力，而且没有实际的数据支撑，容易引起误判，从而导致存在较大安全隐患的技术问题。本发明智能识别系统包括计算机模块、视频模块、以及问题发布模块，识别方法主要为获取设定监控数据并设定门限值，两相比较，若正常则结束，若异常则智能调用下滑信标视频信息分析出现异常的原因，同时将结果公告。本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，对下滑信标信号指标超限原因采用系统智能的识别和判定，快捷高效准确，并为判断信号质量变差原因提供科学依据，可有效消除人为误判带来的安全隐患。

Description

一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法

技术领域

本发明属于仪表着陆系统下滑信标告警技术领域，具体涉及一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法。

背景技术

仪表着陆系统(Instrument Landing System—ILS)作为国际民航组织(ICAO)的标准精密进场和着陆设备已经使用七十多年了。下滑信标是仪表着陆系统主要组成部分，主要作用是给进近和着陆的飞机提供与地面成一定角度的下滑道(仰角)信息。下滑信标通常设置在跑道着陆端以内、受跑道和滑行道影响最小的一侧，通常为120m。

根据GB6464-2013和MH/T4003.1-2014的规定，下滑信标台前方存在场地保护区A区、B区和C区，应进行保护和控制，其中A区内不应停放车辆、机械和航空器，不应有地面交通活动。通过A区的电力线缆和通信线缆应埋入地下。B区内，用于I类运行的仪表着陆系统：距下滑信标天线前方600m范围以内不应有铁路、公路、机场专用环场路，不应有建筑物(航向信标台机房除外)、高压输电线、堤坝、树林、山丘等；用于Ⅱ/Ⅱ类运行的仪表着陆系统，B区范围以内不应有铁路、公路，不应有建筑物(航向信标台机房除外)、高压输电线、堤坝、树林、山丘等，距下滑信标天线前方600m以内不应有机场专用环场路。实施Ⅱ/Ⅱ类运行时，B区内不应有航空器、车辆等移动物体进入。C区内不应有铁路和公路(机场专用环场路除外)，不应有高于机场侧净空限制的建筑物、高压输电线、堤坝、树林、山丘等，该区域的地形坡度应不超过15％。

下滑前方保护区内如果出现干扰物体，对下滑信标信号会造成较大的影响。近几年就有大量机场反应在飞机最后进近阶段出现抖动的不稳定现象，最终导致多驾飞机复飞或者备降。同时这种情况并不是在所有航班进场航班中都出现，随机性较大，排查难度也较大，严重影响了机场的运行安全和效率。针对这类情况，初步考虑下滑前方存在较大的动态干扰，即下滑前方保护区内存在地面交通活动(如航空器和车辆横穿下滑道等)，导致DDM发生很大的变化。这种情况出现的特殊性和随机性，造成的原因很难第一时间发现，需要通过大量时间去排查，耗费大量的时间和精力，最终可能会导致在定期飞行校验的时候某些指标超限，从而导致校飞未过，机场无法安全运行，更严重的甚至引发安全事故，造成不可接受的后果。

为了确保下滑信标设备的安全运行，保障机场安全，应对下滑信标台前方的地面进行严格的控制，需及时判断动态干扰源，对前方障碍物进行识别。目前针对下滑前方地形和障碍物的变化无自动的识别手段，只能靠人为去判断导致设备告警甚至关机的原因，这样耗时耗力，且没有实际的数据支撑，容易引起误判，导致比较大的安全隐患。

因此，设计一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法，对下滑信标信号指标超限原因采用系统智能的识别和判定，快捷高效准确，并为判断信号质量变差原因提供科学依据，消除人为误判带来的安全隐患。成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种民航下滑信标干扰源智能识别系统及其识别方法，解决现有技术只能靠人为去判断导致下滑信标设备告警甚至关机的原因，不仅耗时耗力，而且没有实际的数据支撑，容易引起误判，从而导致存在较大安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，它包括：

计算机模块，用于读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，并设定与所读取数据相适配的门限值，将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所设定的门限值进行比较，并将比较结果进行存储与判定；

视频模块，与计算机模块相连接，用于实时查看和记录下滑前方地形或障碍物的情况；

问题发布模块，与视频模块相连接，以接收视频模块传输的图片和视频信息用于查看异常信息，并将异常信息以公告的形式进行发布并显示在系统界面上。

进一步地，计算机模块对比较结果进行判定时，若所读取数据大于或等于所设定门限值，则控制视频模块运行，否则控制视频模块不运行。

进一步地，所述计算机模块存储有供使用者选择的门限值。

进一步地，所述视频模块至少包括有与计算机模块相连接的摄像头，所述摄像头安装于下滑天线后方天线机房的顶部。

进一步地，所述摄像头为海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头，型号为：DS-2CD2T45F(D)-I3/I5/I8(S)。

进一步地，所述问题发布模块还与设备运行维护人员的终端设备相链接，以在系统界面上发布并显示异常信息的同时，将该异常信息发布给设备运行维护人员。

进一步地，所述计算机模块所读取下滑信标天线监控器数据包括CL、DS、NF和CLR数据。

进一步地，所述计算机模块所读取下滑信标校飞数据包括下滑半宽度、下滑对称性、下滑角、下滑结构、入口高度、下滑覆盖和下滑余隙数据。

一种下滑信标告干扰源智能识别系统的识别方法，包括以下步骤：

S1、选择读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，同时设定所读取数据的门限值；

S2、将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所选定的门限值进行比较，若所读取数据小于所设定门限值，则结束，否则进行下一步；

S3、通过视频模块记录并存储地形障碍物活动情况图像；

S4、通过问题发布模块查找问题出现的原因；

S5、将问题出现原因通过信息发送至系统界面和/或设备维护人员，结束。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，对下滑信标信号指标超限原因采用系统智能的识别和判定，快捷高效准确，并为判断信号质量变差原因提供科学依据，可有效消除人为误判带来的安全隐患。

本发明包括计算机模块、视频模块、以及问题发布模块。计算机模块读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，并设定与所读取数据相适配的门限值，用于将计算机模块所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所设定的门限值进行比较，并将比较结果进行存储与判定；视频模块与计算机模块相连接，用于实时查看和记录下滑前方地形或障碍物情况；问题发布模块与视频模块相连接，用于查看问题，找到问题出现的原因，并将问题的结果以公告的形式进行发布。

本发明可以不再依靠人为去判定下滑信标信号指标超限的原因，可以进行系统智能的识别和判定，为判断信号质量变差的原因提供科学的依据。同时，通过多样化设置，本发明各功能可独立进行，不相互干扰，判定条件也可按用户实际的需求进行设定，对于机场是否可以提升运行类别，实现检测、监控和预防的目的；本发明还可通过与终端设备的链接，将问题出现的原因发布给各个维护人员，及时有效的发现问题。

附图说明

图1为本发明民航下滑信标干扰源智能识别系统的结构框图。

图2为本发明计算机模块的结构框图(图中演示读取下滑信标天线监控器数据)。

图3为本发明计算机模块的结构框图(图中演示读取下滑信标校飞数据)。

图4为本发明识别方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明提供的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，结构简单、设计科学合理，使用方便，对下滑信标信号指标超限原因采用系统智能的识别和判定，快捷高效准确，并为判断信号质量变差原因提供科学依据，可有效消除人为误判带来的安全隐患。本发明包括：计算机模块、视频模块、以及问题发布模块。

本发明所述计算机模块，用于读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，并设定与所读取数据相适配的门限值，将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所设定的门限值进行比较，并将比较结果进行存储与判定。计算机模块对比较结果进行判定时，若所读取数据大于或等于所设定门限值，则控制视频模块运行，否则控制视频模块不运行。所述计算机模块存储有供使用者选择的门限值。

本发明所述计算机模块所读取下滑信标天线监控器数据包括CL、DS、NF和CLR数据。所述计算机模块所读取下滑信标校飞数据包括下滑半宽度、下滑对称性、下滑角、下滑结构、入口高度、下滑覆盖和下滑余隙数据。

本发明所述视频模块，与计算机模块相连接，用于实时查看和记录下滑前方地形或障碍物的情况。所述视频模块至少包括有与计算机模块相连接的摄像头，所述摄像头安装于下滑天线后方天线机房的顶部。所述摄像头为海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头，型号为：DS-2CD2T45F(D)-I3/I5/I8(S)。

本发明所述问题发布模块，与视频模块相连接，以接收视频模块传输的图片和视频信息用于查看异常信息，并将异常信息以公告的形式进行发布并显示在系统界面上。所述问题发布模块还与设备运行维护人员的终端设备相链接，以在系统界面上发布并显示异常信息的同时，将该异常信息发布给设备运行维护人员。

本发明提出的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，系统结构图如附图1所示，包括计算机模块、视频模块、问题发布模块。计算机模块，具备数据采集功能和判定功能。一方面用于实时读取采集下滑信标天线的监控器数据或下滑信标的校飞数据，另一方面并可设定与所读取数据类型相适配的门限值，并将此值与采集的数据进行实时的比较，并进行判定。视频模块，通过GB/T2818接入海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头，该网络摄像头的型号优选为：DS-2CD2T45F(D)-I3/I5/I8(S)，其具备抓拍、视频存储及传输功能。用于实时查看监控和记录下滑信标前方地形或障碍物的情况，实时抓拍异常数据出现后的场地图片和视频，以便发现异常情况出现的原因，该模块接收到上一个模块(计算机模块)的触发命令后，可将抓拍结果主动传输给下一个模块(问题发布模块)。问题发布模块，与视频模块相连接，并接收该模块传输的图片和视频信息用于查看问题，并将问题出现异常信息的结果以公告的形式进行发布并显示在系统界面上，同时可按需要把该异常信息的结果发布给各个设备运行维护人员。

本发明所用计算机模块，如附图2和附图3所示，附图2为针对下滑近场监控数据进行读取和判定，附图3为针对校飞数据进行读取和判定。用户可根据需要进行功能选择，选择实现下滑近场监控数据的异常检测功能，还是实现校飞数据的异常监控功能。所有数据的门限设定参照ICAO Doc 8071和AC-86-TM-2016-01来进行设定。

本发明首先对数据(下滑近场监控数据或者下滑校飞数据)进行采集，并进行门限判定设置，如果判定结果为采集的数据大于设定的门限值，便触发视频系统，调用安装在下滑场地前方的监控系统，实时捕捉和录取当时的图片和视频，寻找可能存在的原因，这样可以快速通过系统寻找问题出现的原因，有效的发现并解决问题，避免更大的安全隐患。其次，该判定条件可按实际的需求进行设定，对于机场是否可以提升运行类别，可进行监控和预防的作用；再次，该系统可通过链接终端设备，将问题出现的原因及时发布给各个运行维护人员。

如图4所示，本发明提供的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统的识别方法，包括以下步骤：

S1、选择读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，同时设定所读取数据的门限值；

S2、将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所选定的门限值进行比较，若所读取数据小于所设定门限值，则结束，否则进行下一步；

S3、通过视频模块记录并存储地形障碍物活动情况图像；

S4、通过问题发布模块查找问题出现的原因；

S5、将问题出现原因通过信息发送至系统界面和/或设备维护人员，结束。

图4为本发明采用民航下滑信标干扰源智能识别系统进行识别时的流程图，其流程主要为：

1、点击开始界面，开启下滑信标异常告警关机原因和干扰源智能识别系统；

2、选择实现的功能，当选择下滑近场监控异常的干扰源智能识别功能时，实时接入下滑信标监控器的监控数据，同时通过界面设定目前要执行的门限值(可分别按Ⅰ、Ⅱ(含特殊Ⅱ)、Ⅱ类来进行设定)，对比采集的监控数据和设定的门限，判断当前的信号是否处于异常状态，是否需要进行障碍物的识别；当选择下滑校飞数据异常的干扰源智能识别功能时，实时接入下滑信标校飞数据，同时通过界面设定目前要执行的门限值(可分别按Ⅰ、Ⅱ(含特殊Ⅱ)、Ⅱ类来进行设定)，对比采集的校飞数据和设定的门限，判断当前的信号是否处于异常状态，是否需要进行障碍物的识别。

3、如果实时接入的数据小于设定的门限值，那么信号正常，不用触发下一步工作模块，工作结束；如果实时接入数据大于或等于设定的门限值，那么信号超限，需要启动下一步的视频模块。

4、视频模块需要至少包含海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头，型号为：DS-2CD2T45F(D)-I3/I5/I8(S)，视频模块具备捕捉、摄像、存储和传输功能。鉴于民用航空下滑信标台前方场地的特殊性，考虑在下滑天线后方天线机房的顶部安装高清海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头；同时摄像头具备实时查看、捕捉和摄像功能，用于记录下滑前方地形或障碍物的变化的情况，当有监控信号出现异常时应该主动进行抓拍和录像，并进行图像的存储和传输。

5、问题发布模块，与视频模块相连接，并主动接收视频模块传输的图片和视频信息用于查看问题，并将问题出现异常信息的结果以公告的形式进行发布，显示在系统界面上，同时把该信息发布给各个导航设备运行维护人员。该问题发布模块至少包括有与视频模块连接的处理器、以及与处理器连接的显示器和无线收发器，无线收发器用于与设备运行维护人员的终端设备连接。

本发明可以不再依靠人为去判定下滑信标信号指标超限的原因，而是依靠智能的手段进行识别和判定，为判断信号质量变差或者超限的原因提供实时有效的依据。同时该系统功能可进行多样化设置，判定条件可按用户实际的需求进行设定，各功能独立进行且不相互干扰，保障机场的运行安全，同时对于机场是否满足提升运行等级的条件达到检测、监控和预防的作用；该系统还可链接终端设备，将问题出现的原因发布给各个维护人员，及时有效的发现问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，它包括：

计算机模块，用于读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，并设定与所读取数据相适配的门限值，将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所设定的门限值进行比较，并将比较结果进行存储与判定；

视频模块，与计算机模块相连接，用于实时查看和记录下滑前方地形或障碍物的情况；

问题发布模块，与视频模块相连接，以接收视频模块传输的图片和视频信息用于查看异常情况，并将异常信息以公告的形式进行发布并显示在系统界面上。

2.根据权利要求1所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，计算机模块对比较结果进行判定时，若所读取数据大于或等于所设定门限值，则控制视频模块运行，否则控制视频模块不运行。

3.根据权利要求2所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述计算机模块存储有供使用者选择的门限值。

4.根据权利要求1所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述视频模块至少包括有与计算机模块相连接的摄像头，所述摄像头安装于下滑天线后方天线机房的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述摄像头为海康威视厂家H265 400万红外筒型网络摄像头，型号为：DS-2CD2T45F(D)-I3/I5/I8(S)。

6.根据权利要求1所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述问题发布模块还与设备运行维护人员的终端设备相链接，以在系统界面上发布并显示异常信息的同时，将该异常信息发布给设备运行维护人员。

7.根据权利要求1所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述计算机模块所读取下滑信标天线监控器数据包括CL、DS、NF和CLR数据。

8.根据权利要求1所述的一种民航下滑信标干扰源智能识别系统，其特征在于，所述计算机模块所读取下滑信标校飞数据包括下滑半宽度、下滑对称性、下滑角、下滑结构、入口高度、下滑覆盖和下滑余隙数据。

9.根据权利要求1-8任意一项所述一种民航下滑信标干扰源智能识别系统的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选择读取下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据，同时设定所读取数据的门限值；

S2、将所读取的下滑信标天线监控器数据或下滑信标校飞数据与所选定的门限值进行比较，若所读取数据小于所设定门限值，则结束，否则进行下一步；

S3、通过视频模块记录并存储地形障碍物活动情况图像；

S4、通过问题发布模块查找问题出现的原因；

S5、将问题出现原因通过信息发送至系统界面和/或设备维护人员，结束。

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