[发明专利]一种增强型机场场面监视系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强型机场场面监视系统，特别是一种利用分布安装的多台主动式探测设备增强场面监视性能的监视系统。

背景技术

自从机场产生以来，机场场面监视技术就是采取塔台管制员人工监视管理机场的方式，随着航空运输业的飞速发展，此种方式已经不能满足机场地面交通安全的需要，因此逐步产生了不同的机场场面监视系统，其中最早出现的是基于场面监视雷达的系统。

机场场面监视雷达是上世纪70年代以后逐步投入使用的一种专门用于监视机场地面飞机与车辆活动的雷达，由旋转天线、发射机、接收机、信号处理器、数据处理器和显示系统组成，场面监视雷达为了保证环境安全，对辐射功率有严格限制，因此影响对于地面车辆和人员的探测能力，漏警率和虚警率高，并且刷新率受到天线转速限制无法提高，最重要的是场面监视雷达价格非常昂贵，通常特大型机场也仅安装一部雷达，导致探测覆盖范围受限，存在大量盲区。

为了克服场面监视雷达的缺点，以较低的成本建立起场面监视系统，国际上开发了一些不依赖于场面监视雷达的被动式场面监视系统，主要包括基于ADS-B的机场场面监视系统和基于多点定位方式的机场场面监视系统。

ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，即广播式自动相关监视)，是新航行系统的重要组成部分。ADS-B的工作原理是在每架飞机或车辆上装有全双工无线通信装置支持高速数据通信，由它定时广播本身的一些信息，这些信息包括速度矢量、位置、识别码等数据。这样管制员和每架飞机或车辆都能收到在附近所有的广播信息，得到它们的速度矢量、位置、识别码等信息，通过对这些数据的处理可以了解一定范围内的交通态势。这样的优点是机场管制塔台接收所有飞机、车辆的广播报文，得到它们的实时运动趋势，机场管制员能够清楚直观地了解机场的交通状况，实现高质量的场面监视；但是缺点在于：需要特定的机载设备，飞机需要实施改装；无法监控未安装此类设备或设备突发故障的车辆及人员。

多点定位技术(Multilateration)是国外提出的一种机场场面新型监视技术，该技术充分利用民航飞机标准应答信号或者VHF通信信号，采用多点无源传感器接收方式确定飞机或其他运动目标的位置。由于该系统可以完全兼容SSR雷达和ADS-B下行数据传输链路，可以接收和解码飞机SSR代码和S模式地址，因而具备目标标识能力和高精度定位能力。该技术的优点是充分利用机载现有标准应答机，而无需加装其他机载导航设备完成定位监视；兼容ADS-B技术；系统成本低，定位精度高，对其他系统干扰小。但是缺点在于无法监控未安装此类设备或设备突发故障的车辆及人员。

综上所述，现有被动式机场场面监视系统可以以较低的价格满足机场地面运行的基本需要，但是也具有一些难以克服的缺点，包括：

1.完全依赖于机载/车载设备，对于未安装此类设备的车辆和个人，或安装的设备临时故障的车辆没有任何的预警能力；

2.数据刷新率和准确性难以进一步提高，需要保持较大的安全余量，影响了跑道和滑行道的运行效率。

有鉴于以上分析，本发明人针对现有的被动式机场场面监视系统进行研究改进，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种增强型机场场面监控系统，其可解决现有被动式场面监视系统完全依赖监视对象的机载/车载定位设备的局限性，增强其探测未安装所需机载/车载设备或设备工作不正常的运动物体的能力，增强其快速处理突发性不安全事件的能力。

为了达成上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种增强型机场场面监控系统，包括被动式场面监视模块、空域主动探测模块、地面主动探测模块、监控模块和引导模块，其中，被动式场面监视模块用于采集所有安装所需机载/车载设备的飞机、车辆的位置，并将采集的信息通过数据链网络送入监控模块；空域主动探测模块用于探测空中飞机的位置信息，并将信息通过数据链网络送入监控模块；地面主动探测模块安装于事故易发位置，用于对关键区域附近飞机位置的主动探测，并将信息通过数据链网络送入监控模块；监控模块接收前述被动式场面监视模块、空域主动探测模块和地面主动探测模块的信息，并判断是否实施告警动作；引导模块安装在事故易发位置，在监控模块的控制下进行动作。

上述空域主动探测模块采用毫米波测速雷达，安装于降落最后阶段航路的地面投影上，且探测方向垂直向上。