机场近距绕滑滑行道的控制系统的制作方法

本发明涉及一种机场作业系统，具体涉及一种机场近距绕滑滑行道的控制系统。

背景技术：

1、机场中绕滑道距离机场跑道较近时，绕滑道上滑行或拖曳的航空器可能会对跑道上正在起飞、降落或复飞的航空器造成影响，现有技术中，对于较近的绕滑通常采用限制部分类型航空器使用、新建远距绕滑、下沉绕滑或设立目视屏障等方式解决影响，以上均为采取施工改扩建以彻底改变物理条件的方式，施工建设成本高昂且周期较长，面对急需解决实际运行问题的经营成本受限、可扩充地有限的机场并不适合。

2、本发明通过提出基于机场现有物理条件，通过各方面分析研究仅改变运行规则的方式即可“无施工、零成本”地迅速的解决实际运行痛点问题

技术实现思路

1、本发明提供一种机场近距绕滑滑行道的控制系统。对于机场中的近距离绕滑滑行道而言，为避免在近距离绕滑滑行道上绕滑的航空器影响跑道的正常运行，在跑道运行繁忙时段基本无法实施航空器的绕滑，且为了降低安全隐患，单次绕滑的时间较长、绕滑效率低，现有技术中采用改建机场基础设施的方法建设成本高昂且周期较长。为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

2、(1)一种机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述机场近距绕滑滑行道的控制系统包括安全确定模块、管制确定模块和滑行指示模块，其中：

3、安全确定模块，被配置为确定航空器在绕滑滑行道上穿越时，对机场跑道运行的具体影响以及影响区域；

4、管制确定模块，被配置为根据所述安全确定模块确定的所述具体影响以及影响区域，确定所述航空器在所述绕滑滑行道上穿越时的管制情况；

5、滑行指示模块，被配置为基于所述管制确定模块确定的所述管制情况，在绕滑或邻近滑行道无影响位置设置等待位置，联动管制指挥，结合航空器的影响范围，利用跑道运行窗口期，制定分阶段，分时段，分运行模式的精细化运行规则。

6、(2)根据(1)所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述安全确定模块包括第一分析子模块、第二分析子模块、第三分析子模块和确定子模块，其中：

7、第一分析子模块，被配置为基于第一航空器的类型，分析确定各类型所述第一航空器与所述近距绕滑滑行道之间的第一影响情况，所述第一航空器为所述绕滑滑行道绕行的机场跑道上正在运行的航空器，所述正在运行包括正在起飞、正在降落和正在复飞；

8、第二分析子模块，被配置为基于第二航空器的类型，分析确定各类型所述第二航空器在穿越所述绕滑滑行道时，对所述第一航空器的第二影响情况；

9、第三分析子模块，被配置为基于所述第二航空器的类型，分析各类型所述第二航空器在穿越所述绕滑滑行道时对机场的第三影响情况；

10、确定子模块，被配置为基于所述第一影响情况、所述第二影响情况和所述第三影响情况，确定所述第二航空器在所述滑行道上穿越时对机场跑道运行的具体影响以及影响区域，所述穿越包括滑行穿越和拖曳穿越。

11、(3)根据(1)或(2)所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，

12、所述第一影响情况包括：飞行程序、净空限制、航空器性能、起降运行及飞机尾喷气流影响在所述滑行道上的影响范围；

13、所述第二影响情况包括：所述第二航空器在所述第一航空器起飞前方、起飞身后、复飞下方、进近下方穿越时的绕滑使用限制因素；

14、所述第三影响情况包括所述第二航空器在穿越所述绕滑滑行道时对机场的无障碍区、起飞爬升面、起飞航径区、障碍物鉴别面、进近面、障碍物评价面、目视航段面、航向台、下滑道、进近灯光系统、目视遮蔽屏的影响情况。

15、(4)根据(1)-(3)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述确定子模块确定所述第二航空器在所述滑行道上穿越时对机场跑道运行的具体影响以及影响区域包括：确定所述第二航空器在所述第一航空器的飞行过程中穿越所述绕滑滑行道时对所述机场跑道运行是否有影响；其中，在所述第一航空器的飞行过程中穿越包括以下至少一项：在所述第一航空器进近航迹下方穿越、在所述第一航空器起飞航迹下方穿越、在起飞的所述第一航空器身后穿越、以及在所述第一航空器复飞航迹下方穿越。

16、(5)根据(1)-(4)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述管制确定模块根据所述安全确定模块确定的所述具体影响以及影响区域，确定所述航空器在所述绕滑滑行道上穿越时的管制情况包括：确定所述第二航空器在所述第一航空器的飞行过程中穿越所述绕滑滑行道时是否需要管制。

17、(6)根据(1)-(5)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，确定所述第二航空器在所述第一航空器的飞行过程中穿越所述绕滑滑行道时是否需要管制，包括以下至少一项：

18、确定所述第二航空器在所述第一航空器进近航迹下方拖曳或滑行穿越时是否需要管制；确定所述第二航空器在所述第一航空器起飞航迹下方拖曳或滑行穿越时是否需要管制；确定所述第二航空器在起飞的所述第一航空器身后拖曳或滑行穿越时是否需要管制；以及确定所述第二航空器在所述第一航空器复飞航迹下方拖曳或滑行穿越时是否需要管制。

19、(7)根据(1)-(6)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，响应于确定所述第二航空器在所述第一航空器的飞行过程中穿越所述绕滑滑行道时需要进行管制，所述滑行指示模块在绕滑或邻近滑行道无影响位置为所述第二航空器设置等待位置，联动管制指挥，结合所述第一航空器和所述第二航空器的影响范围，利用跑道运行窗口期，制定分阶段，分时段，分运行模式的精细化运行规则。

20、(8)根据(1)-(7)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述滑行指示模块包括等待位置划设子模块和管制指挥子模块，其中：等待位置划设子模块，被配置为响应于所述管制确定模块确定所述航空器在所述绕滑滑行道上穿越时需要进行管制，在绕滑或邻近滑行道无影响位置设置等待位置；管制指挥子模块，被配置为基于所述等待位置划设子模块划设的所述等待位置，联动管制指挥，结合航空器的影响范围，利用跑道运行窗口期，制定分阶段，分时段，分运行模式的精细化运行规则。

21、(9)根据(1)-(8)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述等待位置划设子模块包括第一确定单元和第二确定单元，其中：

22、第一确定单元，被配置为确定所述机场是否有高级场面活动引导与控制系统(a-smgcs系统)，响应于确定所述机场有a-smgcs系统，则跳转至第二确定单元；

23、第二确定单元，被配置为确定所述机场的a-smgcs系统在所述绕滑滑行道附近是否有可用的停止排灯，响应于确定在所述绕滑滑行道附近有可用的停止排灯，则结合所述a-smgcs系统，将所述停止排灯的位置设置为等待位置。

24、(10)根据(1)-(9)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述第一确定单元还被配置为：响应于确定所述机场无a-smgcs系统，则在绕滑或邻近滑行道无影响位置设置等待位置。

25、(11)根据(1)-(10)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述第二确定单元还被配置为：响应于确定在所述绕滑滑行道附近无可用的停止排灯，则首先在所述a-smgcs系统中划设虚拟停止排灯，然后在所述虚拟停止排灯的对应等待位置的地面处划设b型等待位置。

26、(12)根据(1)-(11)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述等待位置划设子模块响应于所述管制确定模块确定所述航空器在所述绕滑滑行道上穿越时需要进行管制，在绕滑或邻近滑行道无影响位置设置等待位置，包括：响应于所述管制确定模块确定第二航空器在第一航空器的飞行过程中穿越绕滑滑行道时需要进行管制，在所述绕滑滑行道或邻近滑行道无影响位置为所述第二航空器设置等待位置。

27、(13)根据(1)-(12)任一项所述的机场近距绕滑滑行道的控制系统，所述管制指挥子模块联动管制指挥包括：通过所述控制系统的输出接口输出联动管制提示。

28、本发明提供的一种机场近距绕滑滑行道的控制系统，具有以下有益技术效果：

29、(1)低成本，无施工。相比于现有技术，本发明无需施工扩建新建远距绕滑，减少了建设成本。

30、(2)评估因素全面，安全裕度高。本发明安全确定模块主要围绕航空器起飞爬升性能、飞行程序、起降运行等方面，通过分析航空器起飞前方、起飞身后、复飞下方、进近下方穿越等t3滑行道使用限制因素，分析了各机型穿越时对对无障碍区、起飞爬升面、起飞航径区、障碍物鉴别面、进近面、障碍物评价面、目视航段面、航向台、下滑道、进近灯光系统、目视遮蔽屏等方面的影响，评估因素全面，具有较高的安全裕度。

31、(3)分阶段管控，精细化管理。拖曳机组及机务人员可根据系统提供的联动管制提示按时段向联动管制指挥系统申请滑行道穿越，在保证安全的前提下极具灵活性地缩短了单次拖曳时间；拖曳机组及机务人员如需经滑行道滑行或拖行，需在设置的强制等待点外等待，并向联动管制指挥系统提出申请，获批后方可穿行，该系统既保证了拖曳安全，又能高效地实施拖曳任务。

32、对于本发明中涉及的相关术语的解释：

33、(1)滑行道：机场的重要地面设施，是机场内供飞机滑行的规定通道，滑行道的主要功能是提供从跑道到候机楼区的通道，使已着陆的飞机迅速离开跑道，不与起飞滑跑的飞机相干扰，并尽量避免延误随即到来的飞机着陆。此外，滑行道还提供了飞机由候机楼区进入跑道的通道。滑行道可将功能不同的分区(飞行区、候机楼区、飞机停放区、维修区及供应区)联结起来，使机场最大限度地发挥其容量潜力并提高运行效率。

34、(2)绕行滑行道：主要是指绕滑(end-around taxiway，eat)，即绕着跑道端规划建设的滑行道，主要为了减少航空器穿越跑道次数，提高安全裕度而设置的。

35、(3)a-smgcs系统：高级场面活动引导和控制系统(advanced surface movementguidance control system)，主要通过监视、控制、路由规划及引导功能实现对机场场面活动的航空器与车辆进行监控和引导。

36、(4)飞行区：机场内为飞机地面活动及停放提供适应飞机特性要求和保证运行安全的构筑物的统称,包括跑道及升降带、滑行道、停机坪、地面标志、灯光助航设施及排水系统。即，机场内用于飞机起飞、着陆和滑行的区域。

37、(5)飞行程序：航空器在机场附近的起飞离场和进场着陆时，飞行方向受到周围建筑物、地形、限制性空域以及正在运行的其他航空器的影响，为保障航空器在空中运行的安全和顺畅，必须为其规划合理的空间飞行路线，即飞行程序。包括飞行路线、高度和机动区域(等待空域)。

38、(6)净空限制：净空限制是为保证飞机有安全的升降空间，对升降带内地面障碍物高度所采取的限制措施。即，航空器飞行期间对下方的障碍物有一定的高度要求，不能突破一定高度，以此来确保飞行安全。

39、(7)飞机性能：是指主要研究飞机质心移动规律的各项参数。包括飞机的速度、高度、飞行距离和时间、起飞、着陆、机动飞行等性能。这些具体性能也可合并成一些表示飞机特定飞行阶段的综合性能。对于运输机，主要的飞行性能有起飞、爬升、巡航、下降、等待和着陆性能。通过对这些飞行阶段性能计算的分析，确定出既保证飞行安全又有较好经济效益的飞行参数值，如起飞速度、允许的最大起飞重和着陆重、最省油或成本最低的爬升、巡航、下降速度和巡航高度，以及为制定飞行计划，提供上述各飞行阶段的飞行时间和燃油耗量等。通常飞机制造厂在所提供的飞行手册、使用手册或相应的计算机程序中，给出经飞行验证的上述各飞行阶段的飞行性能，供航空公司使用和参考。飞机飞行性能是评价飞机的主要内容之一，也是分析该机型是否符合所飞航线的主要依据。

40、(8)起降运行：指航空器按照规定程序起飞与着陆的统称，即在航空器某一机场进行起飞与降落活动。

41、(9)复飞：又称重飞，指的是飞机降落到即将触地着陆前，因误失进场等原因，把油门调到最大位置，并把机头拉起重新回到空中并盘旋再一次降落。即，航空器重新着陆的过程。

42、(10)进近：进近是指飞机下降时对准跑道飞行的过程，在进近阶段，要使飞机调整高度，对准跑道，从而避开地面障碍物，飞行员必须要把注意力高度集中才能准确操作，因此进近是有着严格的标准和操作规程的。即，航空器对准跑道、向跑道着陆方向所做的机动飞行。

43、(11)无障碍区：是指在机场跑道及其周围地区的上方划定的空域，在此空域内除了为助航所必需的轻质易折的装置外，不允许有任何的固定障碍物穿透。该空域由升降带与几个假想的净空障碍物限制面(内进近面、内过渡面和复飞面等斜面或平面)所划定。即，航空器在跑道上方运行时对其下方障碍物高度有一定的限制要求。

44、(12)起飞爬升面：是跑道端或净空道端外的一个倾斜平面或其他规定的面。即，航空器在起飞爬升过程中对其下方障碍物的高度有一定的限制要求，通常为具备扩散率及爬升梯度的倾斜平面。

45、(13)起飞航径区：位于起飞航径下方地球表面上并对称位于起飞航径两侧划设的区域，对该区域内的重要障碍物应予以挑选并加以识别和标识。即，航空器起飞区域对其下方的障碍物的高度有一定限制要求。

46、(14)障碍物鉴别面：指的是建立在机场周围用于识别障碍物的一组斜面，该斜面的梯度为2.5％。即主要用于识别机场周围的障碍物。

47、(15)进近面：为确定和保护飞机在进近时的机场净空，对跑道始端一定范围内规定地面物体的高度限制的区域。即，航空器进近过程中对下方障碍物的高度有一定限制要求。

48、(16)仪表着陆系统：即盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟路径，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度，最终实现安全着陆，即飞行员在肉眼无法看清机场跑道的情况下操控航班降落。

49、(17)障碍物评价面：针对仪表着陆系统设施和程序计算超障高度高时，确定的必须考虑障碍物所规定的面。主要由6个与精密航段航迹相对称的斜面(用字母w、x、y和z表示)和包含入口的水平面组成。即采用仪表系统着陆时，对其下方障碍物的高度的限制要求。

50、(18)航向台：又称“跑道定位信标台”。是指仪表着陆系统中，为航空器提供相对于跑道中心线方位引导的地面无线电信标台。即航空器着陆时为航空器提供水平信息引导。

51、(19)下滑道：下滑道是指飞机在进近着陆的时候飞机相对地面的航迹。即航空器着陆时为航空器提供垂直信息引导。

52、(20)跑道进近灯光系统：是指在进近区内，由一行位于跑道中线延长线的灯光和距跑道入口一定距离的横排灯光等组成的灯光系统。即，航空器进近时所采用的一系列灯光设备。

53、(21)航空器拖曳：是指机场从业人员为满足飞机维修、靠桥等需求，利用拖车将航空器从指定地点拖至相应指定地点的一系列活动。