CN113763754B - 智能状态灯控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能状态灯控制系统及其控制方法，智能状态灯控制系统包括：第一状态灯组，垂直于滑行道的中线灯；第二状态灯组，平行于中线灯；采集模块，用于采集机监控目标的当前位置信息和/或移动数据；处理模块，用于预测监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；控制指令用于控制第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；灯光控制模块，用于根据控制指令，控制第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使第一状态灯组和第二状态灯组输出视觉警示信号；本发明实现对任何监控目标有效的探测，使得机场跑道入侵防御系统较以往其它机场场面监控系统更有效地防止飞机、车辆或人员入侵跑道。

Description

智能状态灯控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于机场防御技术领域，涉及一种系统，特别是涉及一种智能状态灯控制系统及其控制方法。
背景技术
随着全球航空运输业发展，大型枢纽机场的飞机起降架次迅速增长，在复杂的机场环境和恶劣的气象条件下，仅靠管制员在监控中心来监控跑道的运行容易产生跑道入侵。空中航行服务程序——空中交通管理(PANS-ATM，Doc 4444)中，跑道侵入的定义为：“在机场发生的任何航空器、车辆或人员误入指定用于航空器着陆和起飞的地面保护区的情况。跑道入侵已成为影响飞行安全的一个因素，国际民航组织发布了ICAO Doc.9870号文件《Manual for Preventing Runway Incursions》，即跑道入侵防御手册，ICAO航行委员通过该手册中指出：解决跑道侵入问题需要研究的与跑道总体安全水平有关的三个关键领域包括：人(无线电通话、情境了悟和人为因素)、机(管制设备、机场灯光与标志)、环(机场布局、运行因素)，精确、实时、稳定的场面态势信息的获取有助于：1)增强管制员的情境意识和减少管制差错；2)提高管制设备可用性和机场灯光控制的自动化水平；3)降低机场布局和跑道运行规则复杂性带来的管制难度。
但是，目前机场场面交通态势的信息获取手段如场面监视雷达(SurfaceMonitoring Radar)、多点定位(Multi-lateration)价格昂贵，均高达数千万元，对于正在使用的机场来说二次安装困难，布设难度高，探测精度低，应用受到了极大限制。
因此，如何提供一种智能状态灯控制系统及其控制方法，以解决现有技术存在布设难度高，探测精度低，应用受到极大限制的缺陷，实已成为本领域技术人家亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能状态灯控制系统及其控制方法，用于解决现有技术中存在布设难度高，探测精度低，应用受到极大限制的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种智能状态灯控制系统，包括：第一状态灯组，设置于机场场面的滑行道上，且垂直于所述滑行道的中线灯；第二状态灯组，设置于机场场面上，且平行于所述机场场面的滑行道和/或跑道的中线灯；采集模块，用于采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；处理模块，用于根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；灯光控制模块，与所述第一状态灯组、所述第二状态灯组及所述处理模块连接，用于根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
于本发明的一实施例中，所述智能状态灯控制系统还包括：隔空停止排灯及红色护卫灯，设置于每个连接跑道的滑行道的道口处。
于本发明的一实施例中，所述采集设备采用全景高清多变焦特种摄像头。
于本发明的一实施例中，所述灯光控制模块包括若干恒流调光器和单灯监控器，用于使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组中每一状态灯的灯光以预设强度和亮度开启。
于本发明的一实施例中，所述监控目标的移动数据包括所述监控目标的移动速度和实时移动位置。
于本发明的一实施例中，所述处理模块根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；在该时间到达之前，输出所述控制指令；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
于本发明的一实施例中，所述处理模块根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为，输出所述控制指令；若否，指示所述采集模块继续采集监控目标的当前位置信息。
本发明另一方面提供一种智能状态灯控制系统的控制方法，用于控制所述智能状态灯控制系统的第一状态灯组和第二状态灯组；所述控制方法包括：采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
于本发明的一实施例中，所述根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为当前状态的步骤包括：根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为；若否，指示所述采集模块继续采集监控目标的当前位置信息。
于本发明的一实施例中，当所述监控目标的移动数据包括所述监控目标的移动速度和实时移动位置时，所述根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为当前状态的步骤包括：根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
如上所述，本发明所述的智能状态灯控制系统及其控制方法，具有以下有益效果：
本发明所述智能状态灯控制系统中控制灯组容易布设，探测精度高，实现了对任何监控目标有效的探测，使得机场跑道入侵防御系统较以往其它机场场面监控系统更有效地防止飞机、车辆或人员入侵跑道。
附图说明
图1显示为本发明的智能状态灯控制系统于一实施例中的原理结构示意图。
图2显示为本发明的第一状态灯组和第二状态灯组于滑行道的位置示意图。
图3显示为本发明的控制方法于一实施例中的流程示意图。
元件标号说明
1        智能状态灯控制系统
11       第一状态灯组
12       第二状态灯组
13       采集模块
14       处理模块
15       灯光控制模块
2        中线灯
S31～S34 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种智能状态灯控制系统，其特征在于，包括：
第一状态灯组，垂直于机场机场场面上滑行道的中线灯；
第二状态灯组，设置于机场场面上，且平行于所述机场场面的滑行道和/或跑道的中线灯；
采集模块，用于采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；
处理模块，用于根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；
灯光控制模块，与所述状态灯模块和所述处理模块连接，用于根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
以下将结合图示对本实施例所提供的智能状态灯控制系统进行详细说明。通过本实施例所述智能状态灯控制系统利用全景视频监控设备，对机场场面上所有监控目标(例如，飞行器、车辆或工作人员)的实际位置和移动数据进行采集；采用处理器基于大数据和人工智能，对机场场面上所有监控目标的移动状态进行分析并识别危险状态，然后确定状态灯的开启和关闭，从而保证机场场面运行的安全。
请参阅图1，显示为智能状态灯控制系统于一实施例中的原理结构示意图。如图1所示，所述智能状态灯控制系统1包括第一状态灯组11、第二状态灯组12、采集模块13、处理模块14及灯光控制模块15。
请参阅图2，显示为第一状态灯组和第二状态灯组于滑行道的位置示意图。如图2所示，所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12均设置于机场场面上，所述第一状态灯组11垂直于所述滑行道的中线灯2，所述第二状态灯组12平行于所述机场场面的滑行道和/或跑道的中线灯2。
所述采集模块13用于采集机场机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据。在本实施例中，所述移动数据包括监控目标的移动速度和实时移动位置。
具体地，所述采集模块13采用全景高清多变焦特种摄像头。
与所述采集模块13连接的处理模块14用于根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令。所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启。
具体地，所述处理模块14根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为；若否，指示所述采集模块13继续采集监控目标的当前位置信息。
具体地，所述处理模块14根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；在该时间到达之前，输出所述控制指令；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
在本实施例中，所述处理模块14在预测到所述监控目标处于安全状态时，输出另一控制指令，另一控制指令用于指示所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12关闭。
具体地，当所述监控目标的当前位置与跑道的距离大于于预设距离阈值，输出关闭所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12关闭的控制指令。
具体地，当所述监控目标的移动方向为非朝向跑道，输出关闭所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12关闭的控制指令。
与所述第一状态灯组11、所述第二状态灯组12及所述处理模块14连接的灯光控制模块15用于根据控制指令，控制所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12，以使所述第一状态灯组11和所述第二状态灯组12输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
在本实施例中，所述灯光控制模块15包括若干恒流调光器和单灯监控器，用于使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组中每一状态灯的灯光以预设强度和亮度开启。
在本实施例中，所述智能状态灯控制系统1还包括隔空停止排灯及红色护卫灯。所述隔空停止排灯及红色护卫灯设置于每个连接跑道的滑行道的道口处。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
本实施例所述智能状态灯控制系统中控制灯组容易布设，探测精度高，实现了对任何监控目标有效的探测，使得机场跑道入侵防御系统较以往其它机场场面监控系统更有效地防止飞机、车辆或人员入侵跑道。
实施例二
本实施例提供一种智能状态灯控制系统的控制方法，用于控制所述智能状态灯控制系统的第一状态灯组和第二状态灯组；所述控制方法包括：
采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；
根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；
根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
以下将结合图示对本实施例所提供的智能状态灯控制系统的控制方法进行详细描述。所述智能状态灯控制系统包括第一状态灯组和第二状态灯组；所述第一状态灯组和所述第二状态灯组均设置于机场场面的滑行道上，所述第一状态灯组垂直于所述滑行道的中线灯，所述第二状态灯组平行且靠近所述滑行道的中线灯。
请参阅图3，显示为控制方法于一实施例中的流程示意图。如图3所示，所述控制方法具体包括以下几个步骤：
S31，采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据。在本实施例中，所述移动数据包括监控目标的移动速度和实时移动位置。
S32，根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令。所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启。
具体地，所述S32包括根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为；若否，指示所述采集模块13继续采集监控目标的当前位置信息。
具体地，所述S32包括根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；在该时间到达之前，输出所述控制指令；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
S33，根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号。所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
S34，在预测到所述监控目标处于安全状态时，输出另一控制指令，并返回S33。在本实施例中，所述另一控制指令用于指示所述第一状态灯组和所述第二状态灯组关闭。
具体地，所述S34包括当所述监控目标的当前位置与跑道的距离大于于预设距离阈值，输出关闭所述第一状态灯组和所述第二状态灯组关闭的控制指令。
具体地，所述S34包括当所述监控目标的移动方向为非朝向跑道，输出关闭所述第一状态灯组和所述第二状态灯组关闭的控制指令。
本发明所述的智能状态灯控制系统的控制方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种智能状态灯控制系统，所述智能状态灯控制系统可以实现本发明所述的智能状态灯控制系统的控制方法，但本发明所述的智能状态灯控制系统的控制方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的智能状态灯控制系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明所述智能状态灯控制系统中控制灯组容易布设，探测精度高，实现了对任何监控目标有效的探测，使得机场跑道入侵防御系统较以往其它机场场面监控系统更有效地防止飞机、车辆或人员入侵跑道。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种智能状态灯控制系统，其特征在于，包括：
第一状态灯组，设置于机场场面的滑行道上，且垂直于所述滑行道的中线灯；
第二状态灯组，设置于机场场面上，且平行于所述机场场面的滑行道和/或跑道的中线灯；
采集模块，用于采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；所述采集模块采用全景高清多变焦特种摄像头；
处理模块，用于根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；
灯光控制模块，与所述第一状态灯组、所述第二状态灯组及所述处理模块连接，用于根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
2.根据权利要求1所述的智能状态灯控制系统，其特征在于，所述智能状态灯控制系统还包括：
隔空停止排灯及红色护卫灯，设置于每个连接跑道的滑行道的道口处。
3.根据权利要求1所述的智能状态灯控制系统，其特征在于，所述灯光控制模块包括若干恒流调光器和单灯监控器，用于使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组中每一状态灯的灯光以预设强度和亮度开启。
4.根据权利要求1所述的智能状态灯控制系统，其特征在于，所述监控目标的移动数据包括所述监控目标的移动速度和实时移动位置。
5.根据权利要求4所述的智能状态灯控制系统，其特征在于，所述处理模块根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；在该时间到达之前，输出所述控制指令；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
6.根据权利要求1所述的智能状态灯控制系统，其特征在于，所述处理模块根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为，输出所述控制指令；若否，指示所述采集模块继续采集监控目标的当前位置信息。
7.一种智能状态灯控制系统的控制方法，其特征在于，用于控制所述智能状态灯控制系统的第一状态灯组和第二状态灯组；所述第一状态灯组设置于机场场面的滑行道上，且垂直于所述滑行道的中线灯；所述第二状态灯组设置于机场场面上，且平行于所述机场场面的滑行道和/或跑道的中线灯；所述控制方法包括：
采集机场场面上所有监控目标的当前位置信息和/或移动数据；所述监控目标的当前位置信息和/或移动数据通过全景高清多变焦特种摄像头采集；
根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为；当预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为时，输出控制指令；所述控制指令用于控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组的开启；
根据控制指令，控制所述第一状态灯组和所述第二状态灯组，以使所述第一状态灯组和所述第二状态灯组输出视觉警示信号；所述视觉警示信号用于提示所述监控目标将出现入侵跑道行为。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为当前状态的步骤包括：
根据所述监控目标的当前位置，判断所述监控目标的当前位置与跑道的距离是否小于预设距离阈值；若是，则预测到所述监控目标将会发生入侵跑道行为；若否，指示所述全景高清多变焦特种摄像头继续采集监控目标的当前位置信息。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当所述监控目标的移动数据包括所述监控目标的移动速度和实时移动位置时，所述根据所述监控目标的位置信息和/或移动数据，预测所述监控目标是否将会发生入侵跑道行为当前状态的步骤包括：
根据监控目标的移动速度和实时移动位置，推测所述监控目标的移动方向；根据移动方向判断所述监控目标是否朝向跑道移动；若是，则根据所述移动速度，预测所述监控目标即将入侵跑道的时间；若否，则继续根据监控目标的移动速度和实时移动位置，获取所述监控目标的移动方向。
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