本发明涉及民航机场场面航空器指挥领域,尤其涉及一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法、设备及介质。
背景技术:
1、随着现代航空业的飞速发展,以及电子信息技术的普及,国际民航组织(i cao)制定了“高级场面活动引导和控制系统(a-smgcs)”指导手册,随后,我国的民用航空局也发布了“高级场面活动引导和控制自动化系统技术要求”,行业标准mh/t4042-2014和mh/t4042-2023,用于指导机场场面航空器和车辆的活动引导和控制系统的规划、设计、研制、建设、检验以及使用。
2、a-smgcs英文全称为advanced surface movement gu i dance co ntro lsystem,中文名称为先进场面活动引导与控制系统,是在满足机场能见度运行等级的所有气象条件下,为了航空器和车辆能保持公布的运动速率且同时保持要求的安全性而对其提供路由、引导和监视,进而进行控制的系统;以提高机场运行效率、保证运行安全和满足未来机场运行需求。
3、a-smgcs按其能力水平分为5级,一级:监控扩展,增加空管的检测监控和程序;二级:在前一级的基础上,增加了安全网用来保护跑滑和规定的区域;三级:在前一级的基础上,增加冲突检测;四级:在前一级的基础上,增加冲突处理、路径规划和引导,系统除可自动识别航空器在跑道及滑行道上运行的潜在冲突,并发出告警外,还可以规划滑行路由,并提供滑行引导;五级:已经不需要助航灯光来指导了。目前国内外的主流系统普遍处于二级和三级水平。
4、mh/t4042-2023标准指出,路由功能是指为机场活动区内的每一辆航空器和车辆指派行驶路由、改变目的地和路线的能力。路由规划的实现可由自动计算生成,或者由人工规划来创建。
5、目前国内机场,空管塔台使用的a-smgcs主要存在如下不足:
6、1)部分国内机场的空管塔台使用的a-smgcs尚不具备路由规划功能,如国内引进的i ndra navi a nova9000型a-smgcs和a3000型a-smgcs;
7、2)部分国产的a-smgcs已具备路由规划功能,但其路由规划采用点选路由点的方式来实现,管理人员与使用者对路由的走向缺乏直观感觉;
8、3)国内机场的a-smgcs基本上都是使用autocad制作的dwg格式或dxf格式的矢量底图,底图元素虽然存在图层分层,但由于dwg格式或dxf格式的限制,图层之间没有逻辑关系,无法直接进行路由规划的逻辑运算,必要进一步基于dwg格式或dxf格式的底图另外自定义场面构型;当由于机场实际情况发生变动,场面dwg格式或dxf格式的矢量底图进行变更时,必须重新修改场面构型的逻辑,费时费力;
9、4)国内机场的a-smgcs路由规划完成后,指定航空器运行的等待点操作步骤多,占用了用户(主要是指机场塔台管制员)大量的时间,导致指挥航空器的工作过程匆忙,紧张度高。
技术实现思路
1、为了克服现有的机场a-smgcs系统路由规划功能缺失或易用性低的问题,本发明提供一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法、设备及介质。
2、本发明提供了一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,包括步骤如下:
3、s1、获取amdb场面构型逻辑数据,获取管辖范围内全部航空器的航班号和位置信息;其中,所述amdb场面构型逻辑数据包括场面的机型限制区域和规避区域;
4、s2、当检测到有航空器处于滑行或推出并开车状态,并未规划路由时,执行步骤s3;
5、s3、依据该航空器对应的航班号查询航班计划信息,通过航班计划信息获取该航空器的标准路由和起止信息;
6、s4、依据amdb场面构型逻辑数据、标准路由和起止信息,采用a*算法计算获得推荐路由,将推荐路由和标准路由作为待选路由;
7、s5、在显示界面上显示该航空器的信息,并在显示界面上依据amdb场面构型逻辑数据显示场面地图,在场面地图上显示供用户选择的待选路由;
8、s6、检测用户是否确认选择待选路由其中之一;
9、s71、如是,依据用户选择的待选路由,在场面地图上渲染该待选路由,并将待选路由周围第一预设值范围内的显示区域设为该待选路由的可感知区域,用户在可感知区域上通过点击设置等待点;
10、s72、否则,在场面地图上通过点击设置该航空器的若干个必经点,依据起止信息和若干个必经点,采用a*算法计算获得人工路由,将人工路由加入待选路由,并返回步骤s5;
11、s8、发布该航空器被用户选择的待选路由以及等待点。
12、作为优选地,所述步骤s8,具体包括分步骤如下:
13、s811、检测用户是否确认提交已选择的待选路由和等待点;
14、如是,发布该航空器被用户选择的待选路由以及等待点,返回步骤s1;
15、否则,返回并执行步骤s5。
16、优选地,所述步骤s8,具体实现的分步骤如下:
17、s821、依据被用户选择的待选路由以及等待点,更新该航空器的发布路由信息,将路由信息同步到该航空器的电子进程单上;
18、s822、通过地空数据链将路由信息直接发送至航空器驾驶舱的飞行显示器上。
19、优选地,所述步骤s8还包括分步骤如下:
20、s823、生成路由语音信息,将路由信息通过地空通话中插播语音信息以通知航空器上的飞行员。
21、优选地,所述步骤s5还包括分步骤如下:
22、s51、在显示界面上显示人工规划的按钮,用户点击人工规划的按钮则直接跳转执行步骤s72。
23、优选地,所述步骤s2,其具体实现的分步骤如下:
24、s21、在显示界面上依据amdb场面构型逻辑数据显示场面地图,并实时在场面地图对应航空器的位置显示各航空器的标牌;其中,所述标牌内显示有该航空器的信息;
25、s22、检测用户是否点选其中一个标牌,且该标牌对应的航空器处于滑行或推出并开车状态;
26、如是,执行步骤s3;
27、否则,返回步骤s1。
28、优选地,所述在场面地图上通过点击设置该航空器的若干个必经点,依据起止信息和若干个必经点,采用a*算法计算获得人工路由,具体包括分步骤如下:
29、s721、用户在场面地图上通过点击设置该航空器的若干个必经点;
30、s722、依据起止信息中的起点和终点,以及若干个必经点,依据各点之间在amdb场面构型逻辑数据中的路径距离,将起点、若干个必经点和终点依次划分为路径距离最短的两两相邻的路径点;
31、s723、采用a*算法计算各两两相邻的路径点之间的最佳路由,并将各路径点之间的最佳依次路由串联合并,输出为人工路由。
32、本发明还提供了一种航空器场面滑行路径动态智能规划的前端设备,用于显示图形界面并相应用户的操作,并向后端设备收发数据,包括处理器、通信模块、显示屏和输入组件;
33、所述处理器在运行时,控制显示屏、通信模块和输入组件执行如下步骤:
34、a1、处理器控制显示屏在其显示界面上显示全部航空器的信息,并在显示界面上依据amdb场面构型逻辑数据显示场面地图;
35、a2、处理器检测用户是否通过输入组件点选某一航空器的信息;
36、a31、如否,返回步骤a1;
37、a32、如是,将被点选的航空器的信息通过通信模块发送至后端设备,通信模块接收后端设备反馈的该航空器的待选路由,发送给处理器;
38、a4、处理器在场面地图上渲染供用户选择的待选路由,并将待选路由周围第一预设值范围内的显示区域设为该待选路由的可感知区域;
39、a5、处理器检测用户是否通过输入组件确认选择待选路由其中之一;
40、a61、如是,处理器依据用户选择的待选路由,等待用户通过输入组件在可感知区域上设置等待点,其后,通信模块将选择的待选路由和等待点发送给后端设备,返回步骤a1;
41、a62、否则,等待用户通过输入组件在场面地图上设置该航空器的若干个必经点,其后,通信模块将将必经点发送给后端设备,并将后端设备反馈的待选路由发送给处理器,返回步骤a4。
42、本发明还提供了一种航空器场面滑行路径动态智能规划的后端设备,用于处理前端设备发送的规划请求并反馈规划后的路由数据,包括:服务器,所述服务器运行时,执行如下步骤:
43、b1、获取amdb场面构型逻辑数据,获取管辖范围内全部航空器的航班号和位置信息;其中,所述amdb场面构型逻辑数据包括场面的机型限制区域和规避区域;
44、b2、检测是否有航空器处于滑行或推出并开车状态,并未规划路由;
45、b31、如否,返回步骤b2;
46、b32、如是,依据该航空器对应的航班号查询航班计划信息,通过航班计划信息获取该航空器的标准路由和起止信息;
47、b4、依据amdb场面构型逻辑数据、标准路由和起止信息,采用a*算法计算获得推荐路由,将推荐路由和标准路由作为待选路由;
48、b5、将待选路由发送至前端设备,检测前端设备的反馈数据;
49、b61、当反馈数据是其中一个待选路由被选中,且待选路由被添加了等待点时,发布该航空器被用户选择的待选路由以及等待点,返回步骤b1;
50、b62、当反馈数据是若干个必经点时,依据起止信息和若干个必经点,采用a*算法计算获得人工路由,将人工路由加入待选路由,返回步骤b5。
51、本发明提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述航空器场面滑行路径动态智能规划方法。
52、本发明的有益效果是:
53、(1)通过将算法自动生成路由和人工确认操作步骤的智能结合,即保证了路由规划必须由人把关的安全性,又可以快速的获得各航空器的最优路由规划,从而减少航空器的滑行时间,提高滑行调度效率,减少了由于航空器“堵车”造成的废料污染。
54、(2)通过在传统的机场场面控制系统中嵌入本方案的控制方法,提高机场正在使用的a-smgcs系统等级,进一步优化机场场面的航空器与车辆的冲突处理、路径规划和引导功能。
1.一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述步骤s8,具体包括分步骤如下:
3.根据权利要求1所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述步骤s8,具体实现的分步骤如下:
4.根据权利要求3所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述步骤s8还包括分步骤如下:
5.根据权利要求1所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述步骤s5还包括分步骤如下:
6.根据权利要求1所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述步骤s2,其具体实现的分步骤如下:
7.根据权利要求1所述的一种航空器场面滑行路径动态智能规划方法,其特征在于,所述在场面地图上通过点击设置该航空器的若干个必经点,依据起止信息和若干个必经点,采用a*算法计算获得人工路由,具体包括分步骤如下:
8.一种航空器场面滑行路径动态智能规划的前端设备,用于显示图形界面并相应用户的操作,并向后端设备收发数据,其特征在于,包括处理器、通信模块、显示屏和输入组件;
9.一种航空器场面滑行路径动态智能规划的后端设备,用于处理前端设备发送的规划请求并反馈规划后的路由数据,其特征在于,包括:服务器,所述服务器运行时,执行如下步骤:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的航空器场面滑行路径动态智能规划方法。
