北京首都機(jī)場作為全世界繁忙機(jī)場之一,近幾年航班起降架次逐年增高,2016年高達(dá)60.6萬架次。航班量的增長,使得首都機(jī)場的航空器、車輛等地面活動(dòng)愈來愈頻繁,地面運(yùn)行十分繁忙,場面活動(dòng)及管理也日趨復(fù)雜,由此導(dǎo)致跑道入侵、場面沖突時(shí)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(jī)場場面航空器及車輛等動(dòng)目標(biāo),防止跑道入侵,提升航班安全運(yùn)行效率,確保航班準(zhǔn)點(diǎn)率越來越受到重視,高級(jí)場面活動(dòng)引導(dǎo)和控制系統(tǒng)(A-SMGCS)得到廣泛應(yīng)用。本論文以北京國際機(jī)場場面運(yùn)行情況為基礎(chǔ),對(duì)高級(jí)場面引導(dǎo)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了以下方面的研究:1、研究A-SMGCS系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),對(duì)其技術(shù)理論進(jìn)行分析,概述其發(fā)展歷史,并針對(duì)ICAO相關(guān)要求進(jìn)行討論。另外,對(duì)目前常見的場面監(jiān)視技術(shù)進(jìn)行剖析,包括場面監(jiān)視雷達(dá),多點(diǎn)定位,ADS-B技術(shù)等。這些場面監(jiān)視信號(hào)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(dá)到監(jiān)視場面航班和車輛的目的。2、根據(jù)北京首都機(jī)場的特點(diǎn),結(jié)合其設(shè)計(jì)要求,確定A-SMGCS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)級(jí)別。在此基礎(chǔ)上,討論系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。搭建系統(tǒng)的整體硬件架構(gòu),分析系統(tǒng)的具體組成;設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的主要功能,包括監(jiān)視、控制、路由規(guī)劃和引導(dǎo)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(shí)際運(yùn)行要求,確立了系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)要求。3、根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的功能需求,對(duì)A-SMGCS系統(tǒng)軟件整體功能構(gòu)成進(jìn)行規(guī)劃,將軟件劃分為20個(gè)功能模塊,便于后期安裝和維護(hù)。由于系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容較多,本論文重點(diǎn)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(jī)場網(wǎng)絡(luò)布局,建立機(jī)場網(wǎng)絡(luò)模型,定義滑行路徑、滑行路由、路徑節(jié)段、路徑關(guān)鍵點(diǎn)等概念。將路由規(guī)劃劃分為自動(dòng)路由規(guī)劃和人工路由規(guī)劃,又將自動(dòng)路由規(guī)劃劃分為進(jìn)港、離港、除冰路由規(guī)劃,并針對(duì)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(jìn)方向,包括兩個(gè)方面:一是,路由的智能化和合理化根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況,積累一定的經(jīng)驗(yàn)路由,建立經(jīng)驗(yàn)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(jié)合空管系統(tǒng)建立的大數(shù)據(jù)云平臺(tái),展開管制指令語音識(shí)別。通過識(shí)別管制指令,結(jié)合系統(tǒng)處理,進(jìn)行預(yù)警探測。比如語音識(shí)別出穿越跑道的指令,但同一時(shí)間有飛機(jī)落地,系統(tǒng)進(jìn)行告警提示。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(shè)計(jì)第三章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本章首先根據(jù)北京首都機(jī)場的特點(diǎn)，結(jié)合其設(shè)計(jì)要求，確定 A-SMGCS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)級(jí)別。其次，在此基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行論述，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件架構(gòu)、軟件功能，并對(duì)詳細(xì)分析了系統(tǒng)的信息流。最后，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行闡述。3.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)首都機(jī)場的自動(dòng)化管理，滿足在大流量和惡劣天氣條件下的安全運(yùn)行需求，提高首都機(jī)場運(yùn)行效率，首都機(jī)場東區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到 ICAO 的 IV 級(jí)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視、控制、路由規(guī)劃和引導(dǎo)。西區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到 ICAO 規(guī)定的 II 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)視、控制和路由規(guī)劃，如圖 3.1 所示：

系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

主要是 A-SMGCS 系統(tǒng)內(nèi)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(jī)從外部獲取飛行數(shù)據(jù)、停機(jī)位信息、泊位引導(dǎo)信息、氣象信息等，綜合處理為飛行計(jì)劃信息后輸出給監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)；從內(nèi)部獲�。ūO(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)）目標(biāo)與飛行計(jì)劃相關(guān)及移交信息等，實(shí)時(shí)更新系統(tǒng)飛行計(jì)劃狀態(tài)。監(jiān)視數(shù)據(jù)處理機(jī)負(fù)責(zé)將接收到的監(jiān)視信息進(jìn)行融合處理，并與飛行計(jì)劃信息相關(guān)，及告警計(jì)算；將處理后的數(shù)據(jù)分別輸出給引導(dǎo)處理機(jī)、管制席位和飛行計(jì)劃處理機(jī)。引導(dǎo)處理機(jī)接收航跡燈光、路由信息，經(jīng)處理后可以控制輔助燈光，提供自動(dòng)解脫方案。路徑規(guī)劃處理機(jī)接收飛行計(jì)劃信息，計(jì)算出合理路由，并發(fā)布到系統(tǒng)內(nèi)部。管制席位接收飛行計(jì)劃信息、航跡數(shù)據(jù)、告警信息、路由信息，實(shí)時(shí)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(jī)，如圖 3.5 所示:圖 3.5 系統(tǒng)內(nèi)部信息流程圖3.4 系統(tǒng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)● 冷啟動(dòng)將在 8 分鐘以內(nèi)完成。系統(tǒng)重啟，無須手動(dòng)干預(yù)�！� 航空器和車輛的位置以及識(shí)別呼號(hào)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(jìn)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(yīng)時(shí)間≤1 秒�！� 航空器航跡與計(jì)劃相關(guān)率≥ 99％。
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本文編號(hào)：2841562