北京首都機場作為全世界繁忙機場之一,近幾年航班起降架次逐年增高,2016年高達60.6萬架次。航班量的增長,使得首都機場的航空器、車輛等地面活動愈來愈頻繁,地面運行十分繁忙,場面活動及管理也日趨復雜,由此導致跑道入侵、場面沖突時有發(fā)生,給空中交通管制工作帶來空前的壓力。因此,高效監(jiān)視機場場面航空器及車輛等動目標,防止跑道入侵,提升航班安全運行效率,確保航班準點率越來越受到重視,高級場面活動引導和控制系統(tǒng)(A-SMGCS)得到廣泛應用。本論文以北京國際機場場面運行情況為基礎,對高級場面引導和控制系統(tǒng)進行了以下方面的研究:1、研究A-SMGCS系統(tǒng)的技術基礎,對其技術理論進行分析,概述其發(fā)展歷史,并針對ICAO相關要求進行討論。另外,對目前常見的場面監(jiān)視技術進行剖析,包括場面監(jiān)視雷達,多點定位,ADS-B技術等。這些場面監(jiān)視信號是A-SMGCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源,A-SMGCS系統(tǒng)通過處理、加工這些數(shù)據(jù),顯示給管制員,從而達到監(jiān)視場面航班和車輛的目的。2、根據(jù)北京首都機場的特點,結合其設計要求,確定A-SMGCS系統(tǒng)的設計級別。在此基礎上,討論系統(tǒng)的設計原則。搭建系統(tǒng)的整體硬件架構,分析系統(tǒng)的具體組成;設計系統(tǒng)應用軟件的主要功能,包括監(jiān)視、控制、路由規(guī)劃和引導功能等;由于系統(tǒng)集成多種數(shù)據(jù)源,和其它系統(tǒng)交互較多,又研究了系統(tǒng)的信息集成,確定系統(tǒng)輸入信息處理種類,及輸出信息類型。最后,根據(jù)實際運行要求,確立了系統(tǒng)應達到的技術指標要求。3、根據(jù)系統(tǒng)應達到的功能需求,對A-SMGCS系統(tǒng)軟件整體功能構成進行規(guī)劃,將軟件劃分為20個功能模塊,便于后期安裝和維護。由于系統(tǒng)軟件設計內容較多,本論文重點討論了系統(tǒng)的路由規(guī)劃問題。為解決路由效率問題研究機場網(wǎng)絡布局,建立機場網(wǎng)絡模型,定義滑行路徑、滑行路由、路徑節(jié)段、路徑關鍵點等概念。將路由規(guī)劃劃分為自動路由規(guī)劃和人工路由規(guī)劃,又將自動路由規(guī)劃劃分為進港、離港、除冰路由規(guī)劃,并針對這幾種情況討論優(yōu)化處理方法。4、討論了系統(tǒng)未來改進方向,包括兩個方面:一是,路由的智能化和合理化根據(jù)實際運行情況,積累一定的經驗路由,建立經驗路由庫,從而使得路由規(guī)劃更加合理。二是,告警更加高效。結合空管系統(tǒng)建立的大數(shù)據(jù)云平臺,展開管制指令語音識別。通過識別管制指令,結合系統(tǒng)處理,進行預警探測。比如語音識別出穿越跑道的指令,但同一時間有飛機落地,系統(tǒng)進行告警提示。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP311.52;V351.3
【部分圖文】：

第三章 系統(tǒng)總體方案設計第三章 系統(tǒng)總體方案設計本章首先根據(jù)北京首都機場的特點，結合其設計要求，確定 A-SMGCS 系統(tǒng)的設計級別。其次，在此基礎上，對系統(tǒng)設計原則進行論述，設計系統(tǒng)硬件架構、軟件功能，并對詳細分析了系統(tǒng)的信息流。最后，對系統(tǒng)應達到的技術指標進行闡述。3.1 總體設計目標為實現(xiàn)首都機場的自動化管理，滿足在大流量和惡劣天氣條件下的安全運行需求，提高首都機場運行效率，首都機場東區(qū)的設計標準達到 ICAO 的 IV 級，可實現(xiàn)移動目標的監(jiān)視、控制、路由規(guī)劃和引導。西區(qū)的設計標準達到 ICAO 規(guī)定的 II 級標準，可實現(xiàn)移動目標的監(jiān)視、控制和路由規(guī)劃，如圖 3.1 所示：

系統(tǒng)邏輯結構圖

主要是 A-SMGCS 系統(tǒng)內部信息的交互，主要信息流程如圖3.5 所示。飛行數(shù)據(jù)處理機從外部獲取飛行數(shù)據(jù)、停機位信息、泊位引導信息、氣象信息等，綜合處理為飛行計劃信息后輸出給監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機；從內部獲�。ūO(jiān)視數(shù)據(jù)處理機）目標與飛行計劃相關及移交信息等，實時更新系統(tǒng)飛行計劃狀態(tài)。監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機負責將接收到的監(jiān)視信息進行融合處理，并與飛行計劃信息相關，及告警計算；將處理后的數(shù)據(jù)分別輸出給引導處理機、管制席位和飛行計劃處理機。引導處理機接收航跡燈光、路由信息，經處理后可以控制輔助燈光，提供自動解脫方案。路徑規(guī)劃處理機接收飛行計劃信息，計算出合理路由，并發(fā)布到系統(tǒng)內部。管制席位接收飛行計劃信息、航跡數(shù)據(jù)、告警信息、路由信息，實時顯示在管制屏幕上，并將管制操作控制指令發(fā)送給各功能處理機，如圖 3.5 所示:圖 3.5 系統(tǒng)內部信息流程圖3.4 系統(tǒng)達到的技術指標● 冷啟動將在 8 分鐘以內完成。系統(tǒng)重啟，無須手動干預�！� 航空器和車輛的位置以及識別呼號數(shù)據(jù)更新頻率≤1 秒�！� 系統(tǒng)從接收到監(jiān)視數(shù)據(jù)到進行席位顯示≤0.5 秒；● 航空器和車輛的位置監(jiān)視數(shù)據(jù)的采集和確定的響應時間≤1 秒�！� 航空器航跡與計劃相關率≥ 99％。
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本文編號：2841562