發(fā)布時間：2022-12-04 04:14

　　跑道入侵一直是困擾機場場面安全有效運行的主要問題,通過自動化手段實現(xiàn)跑道入侵的防御顯得尤為迫切。為了完善機場場面的監(jiān)控系統(tǒng),本文提出了一種基于多監(jiān)視源的跑道入侵防御技術,主要對跑道入侵防御系統(tǒng)的構建、多源數(shù)據(jù)融合和跑道入侵預警及告警三個方面進行了研究。首先,針對當前機場跑道入侵事件的飛行員偏差、運行失誤和車輛偏差三種主要來源,確定了跑道入侵防御系統(tǒng)的檢測和控制功能需求,提出了利用自動化系統(tǒng)檢測和控制跑道入侵來源的方法。在此基礎上,設計了基于跑道狀態(tài)燈和車載終端自動閉環(huán)控制的跑道入侵防御系統(tǒng)總體框架。其次,為了獲取航空器和車輛的狀態(tài)信息,提出了北斗車載終端和ADS-B監(jiān)視方式,分析了兩種方式的獲取原理。為了解決多數(shù)據(jù)源不同步的問題,提出基于多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的空間和時間融合算法,利用坐標轉換算法將多源數(shù)據(jù)坐標轉換到本地直角坐標,通過基于卡爾曼濾波改進的拉格朗日插值法對多源數(shù)據(jù)的同步性進行融合。然后,以構建包含機場地圖、跑道狀態(tài)燈和跑道入侵防御區(qū)域的機場場面模型為基礎,提出基于時間窗可達標識圖的指令預演算法,對各類指令可能造成的三類偏差進行預測;為實時探測跑道入侵,還設計了跑道入侵防御系統(tǒng)的Pe... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 跑道入侵防御系統(tǒng)構建方案研究現(xiàn)狀
        1.2.2 場面運動目標數(shù)據(jù)獲取研究現(xiàn)狀
        1.2.3 機場地圖建模研究現(xiàn)狀
        1.2.4 跑道入侵探測及防御算法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 跑道入侵防御系統(tǒng)總體方案設計
    2.1 引言
    2.2 跑道入侵來源分析
        2.2.1 飛行員偏差
        2.2.2 運行失誤
        2.2.3 車輛偏差
    2.3 系統(tǒng)功能需求分析
        2.3.1 飛行員偏差檢測及控制功能
        2.3.2 管制員運行失誤檢測及控制功能
        2.3.3 車輛偏差檢測及控制功能
    2.4 跑道入侵防御系統(tǒng)總體框架設計
    2.5 本章小結
第三章 基于多監(jiān)視源數(shù)據(jù)的獲取與融合
    3.1 引言
    3.2 管制指令和調度指令的獲取
        3.2.1 管制指令獲取
        3.2.2 調度指令獲取
    3.3 車輛監(jiān)視數(shù)據(jù)獲取
        3.3.1 車輛數(shù)據(jù)獲取原理
        3.3.2 北斗數(shù)據(jù)格式
    3.4 航空器監(jiān)視數(shù)據(jù)獲取
        3.4.1 航空器數(shù)據(jù)獲取原理
        3.4.2 ADS-B數(shù)據(jù)格式
    3.5 數(shù)據(jù)融合
        3.5.1 空間配準算法
        3.5.2 時間配準算法
        3.5.3 仿真結果與分析
    3.6 本章小結
第四章 跑道入侵預警及告警算法設計
    4.1 引言
    4.2 機場場面模型構建
        4.2.1 機場地圖模型
        4.2.2 跑道狀態(tài)燈模型
        4.2.3 跑道入侵防御區(qū)域模型
    4.3 基于Petri網(wǎng)的航空器/車輛動態(tài)行為的建模
        4.3.1 跑道運行模型構建
        4.3.2 航空器/車輛動態(tài)行為建模
    4.4 跑道入侵防御Petri網(wǎng)控制器設計
        4.4.1 Petri網(wǎng)運行約束模型
        4.4.2 Petri網(wǎng)控制器的設計
    4.5 跑道入侵防御系統(tǒng)的重構方法設計
        4.5.1 機場地圖模型與Petri網(wǎng)控制器接口
        4.5.2 目標分布向量與標識向量變換
        4.5.3 Petri網(wǎng)控制器模型與跑道狀態(tài)燈模型接口
        4.5.4 可控變遷使能狀態(tài)向量與跑道狀態(tài)燈狀態(tài)向量變換
    4.6 控制決策算法與案例分析
        4.6.1 控制決策算法
        4.6.2 案例分析
    4.7 本章小結
第五章 跑道入侵防御系統(tǒng)實現(xiàn)及結果分析
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)總體結構
        5.2.1 信息采集模塊
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫模塊
        5.2.3 系統(tǒng)功能模塊
    5.3 跑道入侵防御系統(tǒng)主界面和功能介紹
        5.3.1 跑道入侵防御系統(tǒng)運行界面
        5.3.2 菜單功能介紹
    5.4 跑道入侵防御系統(tǒng)的實驗結果分析
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文總結
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
在學校間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]管制指令語音識別在模擬飛行界面的實現(xiàn)[J]. 陳亞青,蔣豪,韓丹.  計算機系統(tǒng)應用. 2016(11)
[2]基于Terra Vista的機場模型構建[J]. 呂明,張原.  電腦知識與技術. 2016(01)
[3]機場場面沖突檢測告警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 牟奇鋒,馮曉磊,向碩凌.  四川大學學報(工程科學版). 2015(04)
[4]1種機場場面移動目標特征提取方法[J]. 吳淼,湯新民,沈志遠,高尚峰.  交通信息與安全. 2015(03)
[5]ADS-B介紹及應用[J]. 張杰.  數(shù)字技術與應用. 2015(06)
[6]一種基于插值和卡爾曼濾波的接收機鐘差預測方法[J]. 黃旭方,陳靜開,韋義宏.  電訊技術. 2015(05)
[7]基于事件驅動型傳感器網(wǎng)絡的場面目標跟蹤方法[J]. 邢健,湯新民,韓松臣,陳平,周龍.  交通信息與安全. 2014(06)
[8]目標感知事件驅動的跑道入侵控制策略研究[J]. 陳平,湯新民,邢健,吳淼.  交通信息與安全. 2013(06)
[9]基于事件驅動型傳感器網(wǎng)絡的跑道入侵防御[J]. 湯新民,陳平,邢健.  高技術通訊. 2013 (09)
[10]跑道入侵防御燈光控制指令決策方法[J]. 陳平,湯新民,邢健,湯淼.  航空計算技術. 2013(04)

碩士論文
[1]神經(jīng)系統(tǒng)行為特性對管制員“錯忘漏”的影響研究[D]. 李灝.中國民航大學 2017
[2]基于北斗的車載定位系統(tǒng)的設計[D]. 汪翼舟.武漢郵電科學研究院 2016
[3]基于A-SMGCS的多傳感器機場場面數(shù)據(jù)融合[D]. 趙林.大連理工大學 2014
[4]基于ADS-B場面監(jiān)視系統(tǒng)的設計與仿真[D]. 馮巖.電子科技大學 2014
[5]多傳感器時空配準技術研究[D]. 王偉.中國電子科學研究院 2014
[6]空中交通管制電子進程單管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 楊大勇.北京郵電大學 2007



本文編號：3707581