余澤睿

摘 要：隨著空中交通管制的發(fā)展，遠程塔臺管制從中孕育而生，通過結(jié)合有效的技術(shù)可為管制提供更好的幫助，例如增強現(xiàn)實技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)集成管制，節(jié)約運行成本和人員成本，提高運行效率。本文主要是試論西安咸陽塔臺現(xiàn)實技術(shù)在遠程塔臺中的應(yīng)用，包括實時監(jiān)視功能，目標對象識別與信息融合功能，自動告警功能。分析了增強現(xiàn)實技術(shù)在遠程塔臺應(yīng)用展望。通過增強現(xiàn)實技術(shù)的有效應(yīng)用，可使遠程塔臺管制的效果變得更加顯著。

關(guān)鍵詞：空中交通;增強現(xiàn)實技術(shù);遠程塔臺管制

引言

隨著我國的民用機場建設(shè)大幅度增加，航班量劇增，尤其是在以前一些未開航的中小地區(qū)，都已經(jīng)開通的了航線，交通便利大大提高。但從中也存在的一些問題，在這些機場中，大部分機場存在客流量少且開航時間有限，但是管制員需要長期值守于這些偏遠地區(qū)，進而導(dǎo)致管制人員不足的情況發(fā)生。而遠程塔臺能夠很好的解決以上問題，這為管制工作帶來便利并且降低整體空管運行成本，提高安全運行保障能力

1遠程塔臺的介紹及系統(tǒng)組成

遠程塔臺從字面上理解，就是將多個機場的運行情況，轉(zhuǎn)移和集中到固定的一個地方進行統(tǒng)一指揮。遠程塔臺系統(tǒng)中，包含了多個子系統(tǒng)，其中有監(jiān)視系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)以及氣象系統(tǒng)等，屬于一種綜合性管理系統(tǒng)。借助遠程塔臺可進行多種操作，例如監(jiān)測以及告警等，其中采用了大量的攝像機，包括一般的攝像機以及紅外線攝像機，借助攝像機可以全面地建監(jiān)測，避免管理區(qū)域中存在盲區(qū)。通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以獲得多種相關(guān)信息，還能夠?qū)⑿畔⑦M行融合，從而設(shè)置場面告警功能，方便管制員進行管制指揮，保證安全效率。

2增強現(xiàn)實技術(shù)在遠程塔臺中的應(yīng)用

2.1實時監(jiān)視功能

塔臺管制工作中，管制員以目視觀察為主，監(jiān)視航空器的運行狀態(tài)和機動區(qū)內(nèi)的人員和車輛情況，從而進行管制指揮。有時候需要借助場面監(jiān)視雷達和攝像頭輔助系統(tǒng)對遠處及盲區(qū)進行觀察。已西安咸陽塔臺為例，塔臺上設(shè)有場面監(jiān)視雷達系統(tǒng)和攝像頭輔助監(jiān)視系統(tǒng)，利用監(jiān)視功能對整個機動區(qū)進行管制監(jiān)視，不僅解決了視覺盲區(qū)和低能見度情況下的運行問題。而且能夠獲取到機動區(qū)內(nèi)人員，車輛的運行情況。而此技術(shù)正好符合遠程塔臺管制中的使用。遠程塔臺采用攝像機架建立基本結(jié)構(gòu)，由攝像機來獲取監(jiān)視數(shù)據(jù)，這種方式相比傳統(tǒng)的管制方式有更好的效果，能夠突破目視范圍限制和視覺盲區(qū)等問題。實現(xiàn)了大范圍視野監(jiān)視，通過獲得的數(shù)據(jù)的融合，將其反映到場面雷達幕中，能夠監(jiān)視機場的各個位置。另外，遠程塔臺設(shè)置有紅外線等攝像設(shè)備，可以對夜間的機場情況以及不良天氣條件下的情況進行監(jiān)視，也能夠保證識別的準確性，提升了管制效果和運行效率。

2.2目標對象識別與信息融合功能

西安咸陽塔臺機坪管制中，配有目標對象識別與信息融合功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)⒑娇掌?，車輛和人員的信息進行融合，統(tǒng)一在實時視頻進行展示。在管制范圍中航空器借助應(yīng)答機編碼能夠得到位置信息，并且在獲取航空器的運動信息，即高度與速度。當雷達監(jiān)測到了目標對象，并且航空器的應(yīng)答機處于S模式時候，可以得到雷達標簽。將運動目標對象在圖像中得到有效識別，并且實現(xiàn)視域圖像的匹配，為管制提供相應(yīng)的信息。在識別人員和車輛時候，機動區(qū)內(nèi)的車輛以及人員也會配備類似于航空器應(yīng)答機的信息識別設(shè)備，從而顯示出其位置信息。在攝像機捕捉到了對象的時候，航空器以及車輛會在輪廓上產(chǎn)生矩形框以及追蹤編碼，通過追蹤編碼的調(diào)整使追蹤管理實現(xiàn)。該系統(tǒng)還具備手動輸入方式與雷達追蹤結(jié)合起來的方式能夠人工進行信息的輸入。

該技術(shù)正好適用于遠程塔臺管制中，目標的檢測與識別，具有該系統(tǒng)后管制人可以直接的從實時視頻中獲取航空器，車輛以及人員的位置信息和運動狀態(tài)。從而根據(jù)此情況對航空器進行管制指揮，使管制的效果增強，同時也減少了人員的工作負荷，為管制工作進行帶來了便捷條件。

2.3自動告警功能

空中交通管制所面臨的最重要的問題就是航空安全，隨著科技的發(fā)展，保障航空安全從以前的“人防”慢慢演變成“人防為主，技防為輔”的結(jié)合防控手段。西安咸陽塔臺的場面雷達和電子進程單均具有自動告警功能。塔臺的場面監(jiān)視雷達具有跑道侵入告警功能，當跑道中存在航空器或者正在滑跑的航空器時候，當落地飛機位于五邊8km處時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)語音安全告警，提醒管制員對跑道中的航空器進行觀察，發(fā)布相應(yīng)的管制指令。防止“錯，漏。忘”的事件的發(fā)生，從而保障航空器運行安全。電子進程單告警功能，電子進程單主要記錄航空器的運行狀態(tài)（進跑道，滑跑，起飛，落地，脫離等）。通過設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，從而觸發(fā)電子進程單的告警功能，例如當落地航空器的電子進程單處于落地狀態(tài)時，跑道外等待的航空器的電子進程單無法進行操作，并發(fā)出文字告警。此兩項自動告警功能正好適用于遠程塔臺指揮模式下，由于遠程塔臺時集合了多個機場的運行狀態(tài)，管制員對其進行統(tǒng)一指揮，管制員容易發(fā)生情景意識喪失或者“錯，漏，忘”等情況。所以采用遠程塔臺模式更需要自動告警功能。當發(fā)生了突發(fā)性問題的時候，可進行自動預(yù)警。當航空器之間危險進近，或者與非航空器產(chǎn)生沖突的時候，啟動預(yù)警的功能。有效避免了不安全事件的產(chǎn)生，保障了運行安全，從而提高管制運行效率。

3增強現(xiàn)實技術(shù)在遠程塔臺應(yīng)用展望

結(jié)合了增強現(xiàn)實技術(shù)的遠程塔臺管制中，使用多源信息融合技術(shù)，能夠使管制人員不受到盲區(qū)的影響，也能突破能見度低帶來的問題，使管制更加地全面，并且在警告的功能上采用人工智能技術(shù)識別危險的問題，這樣可使飛機碰撞問題得到預(yù)防，有效提升了安全管理水平。借助全數(shù)字化視頻技術(shù)能夠記錄下管制中的情況，通過視頻的回放可以為管制人員培訓提供參考的資料，使其能更好地了解管制工作的內(nèi)容。為了避免數(shù)字化視頻受到網(wǎng)絡(luò)或者其他設(shè)備影響而失效的問題，可對管制員操作以及應(yīng)急內(nèi)容進行改善，為管制帶來更加完善的條件。

結(jié)語

在空中交通管制中，遠程塔臺管制傳統(tǒng)方式存在較大的局限性，采用增強現(xiàn)實技術(shù)可實現(xiàn)視頻監(jiān)測功能和自動告警功能，使塔臺管制范圍范圍更加廣泛，手段更加的全面，為管制工作帶來了便利，不僅可以提升管制的運行效率，保障航班安全。還能夠促進管制系統(tǒng)的智能化發(fā)展，使空中交通管制的整體更加改善。

參考文獻

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