助航灯单灯引导控制装置、系统及控制方法与流程

1.本发明涉及机场监控技术领域，具体涉及一种助航灯单灯引导控制装置、系统及控制方法。


背景技术：

2.机场a-smgcs系统通过集成场监雷达信息、航班信息、气象信息、机位分配信息等，自动生成每架到港或离港航空器的预计到、离港时间并为其指定滑行路线，并通过停止排灯、可选择性的开关控制滑行道中线灯段及可寻址标记牌等，自动引导和控制航空器的滑行，以保证机场地区活动区域内的航空器与航空器之间，航空器和车辆或障碍物之间合理的间距，最大限度地减少滑行延误，增加机场的吞吐能力。
3.iv级a-smgcs系统是指系统根据航空器滑行路线、场面运动航迹、跑道视程等数据，自动产生滑行路径上助航灯光的点亮、熄灭、灯光强度等控制数据，发送给助航灯光监控系统，实现助航灯的灯光段控制，自动引导航空器沿规划的路由滑行、停止和穿越交叉口。
4.助航灯光系统在iv级a-smgcs系统中承担着引导和控制的作用，按iv级a-smgcs系统助航灯光系统需配置能提供足够引导的滑行道中线灯，停止排灯以及用于引导和控制的单灯监控系统等。
5.目前机场用于航空器目标的位置识别的信号源引接自空管的场面监视雷达、ads-b、多点相关监视系统等。这种引接方式的缺陷有：空管的监视设备建设时序与机场不匹配，影响系统集成、现有机场监视设备补点难度大等。
6.目前机场单灯监控系统均基于电力线载波通信技术，主要设计思路是利用连接调光器与灯具的供电主电缆进行通信。通过在隔离变压器与灯具之间的灯泡状态检测电路上附加调制电路，将检测数据通过隔离变压器二次侧调制耦合到主电缆回路上，利用电力线载波通信的方式通过主电缆将数据传送到控制端接收，经过解调后再传输给上级系统。这类系统信号传输时容易发生畸变、稳定性差、传输距离越长，信号衰减越大。为避免信号衰减且使传输速率满足a-smgcs系统使用要求，每个灯光回路节点数一般控制在单光源160个左右，双光源120个左右，对灯具回路数量有限制。对于现状机场改造需按上述原则调整一次电缆回路。此外，现有技术对航空器位置探测和控制信号传输分别布设设备进行，设备利用率低，建设代价较高。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种助航灯单灯引导控制装置、系统及控制方法，解决现有技术中传输方式对灯具回路数量有限制、传输信号容易发生畸变、稳定性差、设备利用率低的技术问题。
8.为实现上述目的，本发明提供一种助航灯单灯引导控制装置，包括：灯光控制执行单元，用于发出灯具监控信号；多个单灯控制器，用于根据接收的所述灯具监控信号控制多
个助航灯具的开关；所述灯光控制执行单元分别和所述多个单灯控制器通过分布式光纤连接，所述分布式光纤铺设于航空器滑行道，所述分布式光纤用于生成航空器的位置感知数据及传输所述灯光控制执行单元发出的灯具监控信号。
9.本发明还提供一种助航灯单灯引导控制系统，包括集成塔台模块、助航灯单灯引导控制装置和多个助航灯具；所述集成塔台模块与所述助航灯单灯引导控制装置通过灯光数据接口连接；所述助航灯单灯引导控制装置包含多个单灯控制器，所述多个单灯控制器分别与所述多个助航灯具一一对应连接。
10.本发明还提供一种助航灯单灯引导控制方法，采用所述助航灯单灯引导控制装置，所述方法包括：沿航空器滑行道铺设所述分布式光纤，所述分布式光纤探测航空器的位置，生成航空器的位置感知数据；接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号；通过所述分布式光纤将所述灯具监控信号传输至所述多个单灯控制器，控制多个助航灯具的开关。
11.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
12.本发明的助航灯单灯引导控制装置、系统及控制方法，通过分布式光纤获取航空器位置感知数据，根据航空器的路由规划和航空器位置感知数据等信息，生成灯光监控命令，灯光控制执行单元接收到灯光监控命令后生成灯具监控信号，并将其通过分布式光纤传输到相应的单灯控制器，进而控制相应的助航灯具的开关。由于光纤通信的带宽大，衰减小，利用分布式光纤传输灯具监控信号抗干扰性好，信号衰减小，稳定性好，能够解决传统电力载波的传输方式对灯具回路数量有限制的问题；利用分布式光纤感知航空器轮迹，确定航空器位置，利用同一分布式光纤传输助航灯光灯具监控信号，分布式光纤集航空器位置感知与灯具控制信号传输功能于一体，能够提高设备利用率，节省建设代价。
13.优选的，所述分布式光纤为应变光纤或震动光纤。
14.优选的，所述助航灯单灯引导控制装置还包括路径引导控制单元，所述路径引导控制单元与所述灯光控制执行单元连接；所述路径引导控制单元用于生成灯光监控命令，所述灯光控制执行单元根据所述灯光监控命令发出所述灯具监控信号。
15.优选的，所述集成塔台模块包括集成塔台和a-smgcs子系统，所述集成塔台与所述a-smgcs子系统连接，所述集成塔台接收所述位置感知数据并将其发送至所述a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统通过所述灯光数据接口与所述助航灯单灯引导控制装置连接。
16.优选的，所述集成塔台模块包括a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统通过所述灯光数据接口与所述路径引导控制单元连接。。
17.优选的，所述接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号具体为：通过集成塔台接收所述位置感知数据，所述集成塔台将接收到的所述位置感知数据发送至a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统结合所述位置感知数据向所述助航灯单灯引导控制装置发送灯光监控命令，所述助航灯单灯引导控制装置根据所述灯光监控命令生成所述灯具监控信号。
18.优选的，所述方法包括：沿航空器滑行道铺设所述分布式光纤，所述分布式光纤探测航空器的位置，生成航空器的位置感知数据；a-smgcs子系统发出航空器滑行规划路径；所述助航灯单灯引导控制装置接收所述位置感知数据和所述航空器滑行规划路径，生成灯具监控信号；通过所述分布式光纤将所述灯具监控信号传输至所述多个单灯控制器，控制多个助航灯具的开关。
19.优选的，所述接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号包括：根据所述位置感知
数据识别冲突点前方路径是否有冲突，生成相应的灯具监控信号。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例中助航灯单灯引导控制装置的结构示意图；
22.图2为本发明实施例中助航灯单灯引导控制系统的应用场景示意图；
23.图3为本发明实施例中另一种助航灯单灯引导控制系统的应用场景示意图。
24.其中，灯光控制执行单元1，单灯控制器2，分布式光纤3。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
27.如图1所示，本实施例公开一种助航灯单灯引导控制装置，用于监控航空器滑行道的助航灯具，包括：灯光控制执行单元1，用于发出灯具监控信号；多个单灯控制器2，用于根据接收的所述灯具监控信号控制多个助航灯具的开关；灯光控制执行单元1分别和多个单灯控制器2通过分布式光纤3连接，分布式光纤3铺设于航空器滑行道，分布式光纤3用于生成航空器的位置感知数据及传输灯光控制执行单元1发出的灯具监控信号。
28.具体的，分布式光纤3为应变光纤或震动光纤。本实施例的助航灯单灯引导控制装置采用的分布式光纤，可同时利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质。在一个优选的实施例中，分布式光纤3沿航空器滑行道中线铺设，用于更准确地感知航空器轮迹，确定航空器位置。
29.助航灯具包括滑行道中线灯和停止排灯；每个助航灯具均具有独立的单灯控制器2控制其开关。
30.单灯控制器2可独立于助航灯具设置，也可集成到助航灯具中；其中，单灯控制器2设有光口，可接收光信号，并开关助航灯具。
31.在一种应用场景中，分布式光纤3将航空器位置感知数据传输至集成塔台系统，集成塔台系统根据航空器的路由规划和航空器位置感知数据等信息，向助航灯单灯引导控制装置发出灯光监控命令，助航灯单灯引导控制装置中的灯光控制执行单元1接收到灯光监
控命令后生成灯具监控信号，并将其通过分布式光纤3传输到相应的单灯控制器2，进而控制相应的助航灯具的开关。
32.由于光纤通信的带宽大，衰减小，利用分布式光纤传输灯具监控信号抗干扰性好，信号衰减小，稳定性好，能够解决传统电力载波的传输方式对灯具回路数量有限制的问题；利用分布式光纤感知航空器轮迹，确定航空器位置，利用同一分布式光纤传输助航灯光灯具监控信号，分布式光纤集航空器位置感知与灯具控制信号传输功能于一体，能够提高设备利用率，节省建设代价。
33.另一方面，本实施例还公开一种助航灯单灯引导控制系统，包括集成塔台模块、所述助航灯单灯引导控制装置和多个助航灯具；所述集成塔台模块与所述助航灯单灯引导控制装置通过灯光数据接口连接；所述助航灯单灯引导控制装置包含多个单灯控制器2，多个单灯控制器2分别与所述多个助航灯具一一对应连接，多个单灯控制器2根据所述灯具监控信号分别控制所述多个助航灯具的开关。
34.在本发明的一个优选的实施例中，所述集成塔台模块包括集成塔台和a-smgcs子系统，所述集成塔台与所述a-smgcs子系统连接，所述集成塔台接收所述位置感知数据并将其发送至所述a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统通过所述灯光数据接口与所述助航灯单灯引导控制装置连接。
35.在一种应用场景中，如图2所示，a-smgcs子系统包括路由规划服务单元、灯光引导处理单元、路由告警控制单元和引导监控显示单元。分布式光纤获取航空器位置感知数据，位置感知数据通过分布式光纤发送至集成塔台，集成塔台将航空器位置感知数据、告警信息、航班计划和管制指令等信息发送至a-smgcs子系统，为航空器路径引导提供依据。a-smgcs子系统根据接收到的信息生成灯光监控命令，通过灯光数据接口发送至助航灯单灯引导控制装置，最终助航灯具根据a-smgcs子系统发出的灯光监控命令开启或关闭。
36.本实施例还公开一种助航灯单灯引导控制系统，包括集成塔台模块、所述助航灯单灯引导控制装置和多个助航灯具；其中，所述助航灯单灯引导控制装置还包括路径引导控制单元，所述路径引导控制单元与灯光控制执行单元3连接；所述路径引导控制单元用于生成灯光监控命令，灯光控制执行单元3根据所述灯光监控命令发出所述灯具监控信号；所述集成塔台模块包括a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统通过所述灯光数据接口与所述路径引导控制单元连接。
37.在采用上述包含路径引导控制单元的控制系统的一种应用场景中，如图3所示，分布式光纤3感知各个时间点的航空器位置感知数据，得到航空器的滑行方向信息，并将航空器的位置感知数据和滑行方向信息传输至路径引导控制单元；a-smgcs子系统将航空器的路由规划通过分布式光纤传输至路径引导控制单元。路径引导控制单元根据位置感知数据和路由规划生成灯光监控命令，并将其发送至灯光控制执行单元1，灯光控制执行单元1接收到灯光监控命令后生成灯具监控信号，并将其通过分布式光纤3传输到相应的单灯控制器2，进而控制相应的助航灯具的开关。随着航空器滑行，路径引导控制单元根据接收到的航空器规划路径、实时位置和滑行方向等信息，控制位于航空器前方和后方预设距离内的助航灯具开启，预设距离外的助航灯具关闭。
38.相应的，本实施例还公开一种助航灯单灯引导控制方法，采用所述助航灯单灯引导控制装置，所述方法包括：
39.沿航空器滑行道铺设所述分布式光纤，所述分布式光纤探测航空器的位置，生成航空器的位置感知数据；
40.接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号；
41.通过所述分布式光纤将所述灯具监控信号传输至所述多个单灯控制器，控制多个助航灯具的开关。
42.具体的，在一个可行的实施方式中，所述接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号具体为：通过集成塔台接收所述位置感知数据，所述集成塔台将接收到的所述位置感知数据发送至a-smgcs子系统，所述a-smgcs子系统结合所述位置感知数据向所述助航灯单灯引导控制装置发送灯光监控命令，所述助航灯单灯引导控制装置根据所述灯光监控命令生成所述灯具监控信号。
43.本实施例还公开一种助航灯单灯引导控制方法，采用所述助航灯单灯引导控制装置，所述方法包括：沿航空器滑行道铺设所述分布式光纤，所述分布式光纤探测航空器的位置，生成航空器的位置感知数据；a-smgcs子系统发出航空器滑行规划路径；所述助航灯单灯引导控制装置接收所述位置感知数据和所述航空器滑行规划路径，生成灯具监控信号；通过所述分布式光纤将所述灯具监控信号传输至所述多个单灯控制器，控制多个助航灯具的开关。
44.具体的，所述接收所述位置感知数据，生成灯具监控信号包括：根据所述位置感知数据识别冲突点前方路径是否有冲突，生成相应的灯具监控信号。例如，当识别冲突点前方路径有冲突时，生成停止排灯开启的灯具监控信号，停止排灯亮起，指示航空器中止滑行；当冲突点前方路径冲突解除后，生成停止排灯关闭的灯具监控信号，停止排灯熄灭，指示航空器继续沿开启的滑行道中线灯滑行。
45.本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
46.作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
47.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
48.上面对本发明的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本发明的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对
容易得出。本发明旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
49.虽然通过实施方式描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。