机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端与流程

1.本发明涉及灯光控制的技术领域，特别是涉及一种机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端。


背景技术：

2.机场灯是夜间和复杂气象进场着陆的目视助航设备，是无线电进场着陆系统的重要辅助设备。现有技术中，机场灯从单纯地为飞机夜间进场着陆提供目视指示和引导信号，发展到与无线电进场着陆系统结合使用，从而保障飞机在昼夜间低能见度条件下进场着陆。
3.具体地，机场灯包括跑道边灯、跑道入口灯、入口翼排灯、接地地带灯、跑道中线灯和跑道末端灯等。当着陆飞机在跑道上接地和滑跑时，跑道灯为驾驶员在判断前进方向、横向位移和滑跑距离等方面提供帮助。其中，跑道入口灯和跑道入口翼排灯均向跑道进近方面发绿色单向光。跑道入口翼排灯必须在跑道入口处分为两组对称于跑道中线设置。设有跑道边灯的跑道必须设置跑道末端灯，当跑道入口位于跑道端时，跑道末端灯可以使用用于跑道入口灯的灯具。不同之处在于，跑道末端灯向跑道方向发红色的单向光。跑道中线灯是用埋入式的方式设置在跑道中心线上的灯光。从跑道入口到距跑道末端900m处的跑道中线灯必须发白光；从距跑道末端900m到距跑道末端300m之间的跑道中线灯为发红白相间的光；从距跑道末端300m到跑道末端的中线灯发红光。跑道边灯是设置在跑道的两侧的灯光。在跑道交叉处，只要对飞行员仍能提供足够的引导，跑道边灯可用不规则间距或取消若干灯具。跑道边灯一般为发可变白光的恒定发光灯。跑道接地地带灯是在接地带附近，在跑道中线灯左右对称地分别设置的三排埋入式灯光。滑行道中线灯设置在滑行道上，灯光的颜色一般是绿色，间距一般小于60米，其光束大小只有从滑行道上，或其附近的飞机上才能看得见灯光。滑行道中线灯为驾驶员在跑道中线和停机位之间提供连续的滑行引导。为了保障在低能见时的运行，在跑道出口滑行道和跑道上安装有滑行灯。这部分滑行灯作为标准滑行路线颜色为绿色与黄色交替。停止排灯是朝着趋近跑道的方向发红色光的单向灯，设置在滑行道上要求飞机停住等待通过许可之处，间距为3m、横贯滑行道。停止排灯亮表示禁止通行，熄灭表示许可通行。停止排灯与滑行道中线灯具有联动机制，当停止排灯熄灭，中线灯亮起，反之亦然。
4.现有技术中，在夜间和复杂气象状态下，飞行员基于地面活动管制中心的无线电指令和机场灯的指示沿着跑道从着陆点行进至停机位。在整个过程中，跑道上的所有机场灯均处于点亮状态，在一定程度上造成了资源的浪费。
5.为了使整个机场场面运作实现安全、高效、流畅、无误的基本功能，对于在先进场面活动引导控制系统(advanced surface movement guidance control system，a-smgcs)4级条件下的整个机场灯监控，必须达到以下基本要求：
6.(1)每秒至少可以向45个中线灯群组发送开关/反馈指令，同时向最多400盏位于起降跑道周边的停止排灯发布开关指令；
7.(2)能够随时处理例如运行方向的改变等带来的灯光变化，即需要处理每秒500个开关/反馈指令；
8.(3)对于每个中线灯群组，系统必须具有每秒开关10次的处理能力。对于起降跑道停止排灯，系统必须具有每秒开关30次的处理能力；
9.(4)对于滑行道停止排灯，系统必须具有每秒开关65次，加上其他所需指令，整个a-smgcs/机场助航灯光监控系统(airport lighting control and monitoring syste，alcms)必须具有每秒发送120个开关/反馈指令的能力。
10.现有技术中，机场灯的监控系统通常采用了plc载波通信实现与每个机场灯的通信。
11.上述通信方式具有以下不足：
12.(1)机场灯回路数量过多，延时大；
13.(2)器件要求高，抗干扰能力差；
14.(3)施工要求高、安装人员培训要求及相关监理要求也很高；
15.(4)调试要求高，检测频繁，后续运营成本高。
16.因此，plc载波通信方式无法对整个机场灯光引导系统进行监控，更无法承担较高负荷的整体协同运作。


技术实现要素：

17.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端，通过对各个机场灯的精准控制，实现了安全可靠、绿色节能的机场灯光监控。
18.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种机场灯光监控方法，包括以下步骤：获取飞机在跑道上的实时位置；确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之后的机场灯，并令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态；确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之前预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
19.于本发明一实施例中，基于无线通信方式获取飞机发送来的所述实时位置。
20.于本发明一实施例中，基于光纤通信实现与机场灯的通信，以令机场灯处于点亮或熄灭状态。
21.于本发明一实施例中，基于5g通信实现与机场灯的通信，以令机场灯处于点亮或熄灭状态。
22.于本发明一实施例中，所述机场灯包括跑道边灯、跑道入口灯、入口翼排灯、接地地带灯、跑道中线灯和跑道末端灯。
23.对应地，本发明提供一种机场灯光监控系统，包括获取模块、第一控制模块和第二控制模块；
24.所述获取模块用于获取飞机在跑道上的实时位置；
25.所述第一控制模块用于确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之后的机场灯，并令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态；
26.所述第二控制模块用于确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之前
预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
27.本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的机场灯光监控方法。
28.本发明提供一种机场灯光监控终端，包括：处理器及存储器；
29.所述存储器用于存储计算机程序；
30.所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述机场灯光监控终端执行上述的机场灯光监控方法。
31.最后，本发明提供一种机场灯光监控系统，包括机场灯、上述的机场灯光监控终端和飞机；
32.所述飞机用于在跑道上滑行时发送实时位置至所述机场灯光监控终端；
33.所述机场灯用于在所述机场灯光监控终端的控制下处于点亮或熄灭状态。
34.于本发明一实施例中，所述飞机包含有定位装置，用于采集所述实时位置并发送至所述机场灯光监控终端；所述定位装置基于光学、电磁波或卫星实现定位。
35.如上所述，本发明的机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：
36.(1)通过对各个机场灯的精准控制，实现了绿色节能的机场灯光监测，降低了监控成本；
37.(2)通过光纤/5g通信，保证了与机场灯的有效通信，有利于提高机场地面活动的安全性和可靠性；
38.(3)降低了对地面管制人员的培训要求，极具实用性。
附图说明
39.图1显示为本发明的机场灯光监控方法于一实施例中的流程图；
40.图2显示为本发明的机场灯光监控系统于一实施例中的结构示意图；
41.图3显示为本发明的机场灯光监控终端于一实施例中的结构示意图；
42.图4显示为本发明的机场灯光监控系统于另一实施例中的结构示意图。
43.元件标号说明
44.21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
获取模块
45.22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一控制模块
46.23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二控制模块
47.31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理器
48.32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
存储器
49.41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
机场灯
50.42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
机场灯光监控终端
51.43
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
飞机
具体实施方式
52.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
53.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
54.本发明的机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端根据跑道上飞机的实时位置对不同的机场灯进行点亮或熄灭的精准控制，既能够有效引导飞机滑行，又节约了能源，实现了安全可靠、绿色节能的机场灯光监控，极具实用性；同时采用自动化控制，无需专门的操作人员，极大地提升了用户体验。
55.如图1所示，于一实施例中，本发明的机场灯光监控方法包括以下步骤：
56.步骤s1、获取飞机在跑道上的实时位置。
57.具体地，在飞机上设置有定位装置，能够采集飞机的实时位置。当飞机在跑道上滑行时，所述定位装置通过3g、4g、5g或其他无线通信方式将所述实时位置发送至本发明的的机场灯光监控终端。其中，所述实时位置可以是飞机的中心位置，也可以是飞机的机头位置。所述定位装置基于光学、电磁波或卫星实现精准定位。
58.步骤s2、确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之后的机场灯，并令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。
59.具体地，在所述飞机所在的跑道上，沿所述飞机的前进方向，确定位于所述实时位置之后的机场灯和位于所述实时位置之前的机场灯。于本发明一实施例中，所述机场灯包括跑道边灯、跑道入口灯、入口翼排灯、接地地带灯、跑道中线灯和跑道末端灯。
60.对于位于所述实时位置之后的机场灯，由于所述飞机已经或即将经过，其不再对所述飞机滑行具有引导功能，故所述机场灯光监控终端发送熄灭指令至所述实时位置之后的机场灯，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态，从而尽可能地实现节能环保，同时还能够延长机场灯的使用寿命。
61.于本发明一实施例中，所述机场灯光监控终端基于光纤通信实现与机场灯的通信，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。其中，光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤通信传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，远优于电缆、微波通信的传输，完全满足于机场灯监控的应用场景。
62.于本发明另一实施例中，所述机场灯光监控终端基于5g通信实现与机场灯的通信，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。其中，第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems，5th-generation)，简称5g或5g技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4g(lte-a、wimax)、3g(umts、lte)和2g(gsm)系统之后的延伸。5g的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，完全满足于机场灯监控的应用场景。
63.步骤s3、确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之前预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
64.具体地，对于位于所述实时位置之后的机场灯，由于所述飞机即将经过，其需要对
飞机的滑行进行引导，故所述机场灯光监控终端发送点亮指令至所述实时位置之前预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。其中，若所述预设距离内的机场灯本身处于点亮状态，则保持点亮状态不变；若所述预设距离内的机场灯处于熄灭状态，则切换为点亮状态。当所述飞机临近所在跑道的终点时，所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之前预设距离超出所述跑道的终点时，仅令所述跑道终点和所述飞机的实时位置之间的机场灯处于点亮状态。
65.优选地，所述预设距离为20米-50米。
66.于本发明一实施例中，所述机场灯光监控终端基于光纤通信实现与机场灯的通信，以令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
67.于本发明另一实施例中，所述机场灯光监控终端基于5g通信实现与机场灯的通信，以令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
68.如图2所示，于一实施例中，本发明的机场灯光监控系统包括获取模块21、第一控制模块22和第二控制模块23。
69.获取模块21用于获取飞机在跑道上的实时位置。
70.具体地，在飞机上设置有定位装置，能够采集飞机的实时位置。当飞机在跑道上滑行时，所述定位装置通过3g、4g、5g或其他无线通信方式将所述实时位置发送至本发明的的机场灯光监控终端。其中，所述实时位置可以是飞机的中心位置，也可以是飞机的机头位置。所述定位装置基于光学、电磁波或卫星实现精准定位。
71.第一控制模块22与获取模块21相连，用于确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之后的机场灯，并令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。
72.具体地，在所述飞机所在的跑道上，沿所述飞机的前进方向，确定位于所述实时位置之后的机场灯和位于所述实时位置之前的机场灯。于本发明一实施例中，所述机场灯包括跑道边灯、跑道入口灯、入口翼排灯、接地地带灯、跑道中线灯、跑道末端灯和停止排队。
73.对于位于所述实时位置之后的机场灯，由于所述飞机已经或即将经过，其不再对所述飞机滑行具有引导功能，故所述机场灯光监控终端发送熄灭指令至所述实时位置之后的机场灯，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态，从而尽可能地实现节能环保，同时还能够延长机场灯的使用寿命。
74.于本发明一实施例中，所述机场灯光监控终端基于光纤通信实现与机场灯的通信，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。其中，光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤通信传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，远优于电缆、微波通信的传输，完全满足于机场灯监控的应用场景。
75.于本发明另一实施例中，所述机场灯光监控终端基于5g通信实现与机场灯的通信，以令所述实时位置之后的机场灯均处于熄灭状态。其中，第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems，5th-generation)，简称5g或5g技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4g(lte-a、wimax)、3g(umts、lte)和2g(gsm)系统之后的延伸。5g的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，完全满足于机场灯监控的应用场景。
76.第二控制模块23与获取模块21相连，用于确定所述跑道上沿飞机前进方向位于所
述实时位置之前预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
77.具体地，对于位于所述实时位置之后的机场灯，由于所述飞机即将经过，其需要对飞机的滑行进行引导，故所述机场灯光监控终端发送点亮指令至所述实时位置之前预设距离内的机场灯，并令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。其中，若所述预设距离内的机场灯本身处于点亮状态，则保持点亮状态不变；若所述预设距离内的机场灯处于熄灭状态，则切换为点亮状态。当所述飞机临近所在跑道的终点时，所述跑道上沿飞机前进方向位于所述实时位置之前预设距离超出所述跑道的终点时，仅令所述跑道终点和所述飞机的实时位置之间的机场灯处于点亮状态。
78.优选地，所述预设距离为20米-50米。
79.于本发明一实施例中，所述机场灯光监控终端基于光纤通信实现与机场灯的通信，以令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
80.于本发明另一实施例中，所述机场灯光监控终端基于5g通信实现与机场灯的通信，以令所述预设距离内的机场灯灯均处于点亮状态。
81.需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
82.例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。
83.本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的机场灯光监控方法。所述存储介质包括：rom、ram、磁碟、u盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
84.如图3所示，于一实施例中，本发明的机场灯光监控终端包括：处理器31及存储器32。
85.所述存储器32用于存储计算机程序。
86.所述存储器32包括：rom、ram、磁碟、u盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
87.所述处理器31与所述存储器32相连，用于执行所述存储器32存储的计算机程序，
以使所述机场灯光监控终端执行上述的机场灯光监控方法。
88.优选地，所述处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
89.如图4所示，于一实施例中，本发明的机场灯光监控系统包括机场灯41、上述的机场灯光监控终端42和飞机43。
90.所述飞机43与所述机场灯光监控终端42相连，用于在跑道上滑行时发送实时位置至所述机场灯光监控终端42。具体地，在所述飞机43上设置有定位装置，能够采集所述飞机43的实时位置。当所述飞机43在跑道上滑行时，所述定位装置通过3g、4g、5g等无线通信方式将所述实时位置发送至所述机场灯光监控终端42。所述定位装置基于光学、电磁波或卫星实现精准定位。
91.所述机场灯41与所述机场灯光监控终端42相连，用于在所述机场灯光监控终端的控制下处于点亮或熄灭状态。具体地，所述所述机场灯41与所述机场灯光监控终端42通过光纤或5g实现通信。
92.综上所述，本发明的机场灯光监控方法及系统、存储介质及终端通过对各个机场灯的精准控制，实现了绿色节能的机场灯光监测，降低了监控成本；通过光纤/5g通信，保证了与机场灯的有效通信，有利于提高机场地面活动的安全性和可靠性；降低了对地面管制人员的培训要求，极具实用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
93.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。