摘要：研究一種飛機(jī)泊位過程中基于多傳感器的飛機(jī)移動距離測量與顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用單片機(jī)、激光對射式傳感器、優(yōu)先編碼器、LED顯示屏等器件，實(shí)現(xiàn)了在飛機(jī)泊位過程中對飛機(jī)移動距離的測量，將測量結(jié)果通過單片機(jī)處理并傳輸給移動距離顯示屏進(jìn)行顯示。此系統(tǒng)可為飛行員提供清晰的飛機(jī)移動距離信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)飛機(jī)停靠的功能。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)泊位；單片機(jī)；激光對射式傳感器 中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02

飛機(jī)和車輛的?？慷夹枰粋€(gè)固定的進(jìn)入流程和泊位的地點(diǎn)，所以這過程中就形成了各自業(yè)務(wù)管理的模式，但是兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)都是相同的，讓飛機(jī)和車輛按照系統(tǒng)指定的流程進(jìn)入泊位點(diǎn)。結(jié)合大型國際機(jī)場現(xiàn)運(yùn)行的兩個(gè)系統(tǒng)，介紹如下：（1）可視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)為航空器在停機(jī)坪末端的安全停靠提供正確和規(guī)范的引導(dǎo)指示信息，用以代替原先不規(guī)范的手工引導(dǎo)模式；（2）停車場集成系統(tǒng)為車輛在停車場里找到最近停車地點(diǎn)提供了更為準(zhǔn)確和詳細(xì)的指引信息，消除了車輛盲目的尋找車位

為了更加清晰的了解這兩個(gè)系統(tǒng)，我們從系統(tǒng)信息流、圖像識別技術(shù)應(yīng)用來分析兩個(gè)系統(tǒng)，通過比較分析提出一些對現(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)的改進(jìn)的建議。

1 系統(tǒng)信息流

兩個(gè)系統(tǒng)中的實(shí)體是完全不一樣的，盡管兩個(gè)實(shí)體都有一個(gè)共同的目標(biāo)是在尋找一個(gè)停靠點(diǎn)，但是飛機(jī)的停靠點(diǎn)是事先計(jì)劃安排好的，而車輛的停放點(diǎn)卻是任意尋找空位的，為了更加清晰的了解兩個(gè)實(shí)體在系統(tǒng)中進(jìn)出泊位點(diǎn)的整個(gè)活動過程，現(xiàn)闡述如下：

1.1 可視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)信息流

系統(tǒng)服務(wù)器于接收機(jī)場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫發(fā)送的次日航班計(jì)劃，并于當(dāng)日實(shí)時(shí)接收機(jī)場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫發(fā)送的航班動態(tài)變更以及機(jī)位分配結(jié)果，可視化泊位引導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器據(jù)此制定相應(yīng)的泊位引導(dǎo)計(jì)劃。

各個(gè)終端系統(tǒng)會按照泊位引導(dǎo)計(jì)劃在航空器入離位前自動激活工作，當(dāng)航空器處于可視化泊位引導(dǎo)系統(tǒng)規(guī)定的系統(tǒng)自動引導(dǎo)的范圍之內(nèi)時(shí)；終端系統(tǒng)的視頻攝像機(jī)捕捉航空器進(jìn)入或離開停機(jī)位的運(yùn)動物體，通過終端系統(tǒng)計(jì)算產(chǎn)生相應(yīng)的引導(dǎo)提示信息；在航空器入位時(shí)，當(dāng)終端系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生STOP顯示信息時(shí)，飛行員會停止航空器的滑行，同時(shí)終端系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)ONBLOCK（飛機(jī)入位）時(shí)間，此時(shí)航空器的整個(gè)入位引導(dǎo)結(jié)束。

在航空器入離位引導(dǎo)結(jié)束后，各個(gè)終端系統(tǒng)把航空器入離位時(shí)間回送到系統(tǒng)服務(wù)器，同時(shí)服務(wù)器通過處理送回機(jī)場集成系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫。

1.2 停車場集成系統(tǒng)信息流

當(dāng)車輛進(jìn)入進(jìn)口通道口時(shí)，經(jīng)過通道感應(yīng)線圈A，感應(yīng)線圈會觸發(fā)出票機(jī)、補(bǔ)償燈光和攝像機(jī)工作，同時(shí)終端電子設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會傳送到系統(tǒng)服務(wù)器中；當(dāng)車輛通過感應(yīng)線圈B時(shí)，閘機(jī)放下桿，閘機(jī)計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)累計(jì)車輛數(shù)，并定點(diǎn)給服務(wù)器發(fā)送匯總數(shù)據(jù)。

當(dāng)車輛進(jìn)入出口通道口時(shí)，當(dāng)通過通道感應(yīng)線圈A時(shí)，感應(yīng)線圈會觸發(fā)補(bǔ)償燈光和攝像機(jī)工作，把進(jìn)入時(shí)所取的票放入驗(yàn)票機(jī)時(shí)，此時(shí)會計(jì)算出停車費(fèi)用，同時(shí)會調(diào)出車輛進(jìn)入時(shí)拍攝的圖像，經(jīng)過人工判斷后，對車輛進(jìn)行放行，閘機(jī)開始抬桿；當(dāng)車輛通過感應(yīng)線圈B時(shí)，閘機(jī)放下桿，閘機(jī)計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)累計(jì)車輛數(shù)，同時(shí)整個(gè)經(jīng)營數(shù)據(jù)和設(shè)備工作情況數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)器。

1.3 對比分析和一些建議

通過上面對兩個(gè)系統(tǒng)的信息流的闡述，可以看到兩個(gè)系統(tǒng)的信息流是完全不一樣的，前者信息流為交換流，可以明顯地分為輸入、變換（主加工）、輸出3大部分，航空器泊位是由機(jī)場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)源，然后在實(shí)體活動中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再回送給服務(wù)器；后者信息流為事務(wù)流，車輛泊位沒有什么計(jì)劃數(shù)據(jù)，它整個(gè)數(shù)據(jù)流都是圍繞整個(gè)車輛運(yùn)動產(chǎn)生的。兩個(gè)系統(tǒng)在計(jì)算實(shí)體的停放時(shí)間也是不一樣的：前者是從實(shí)體開始在停靠點(diǎn)到離開?？奎c(diǎn)；后者是從開始進(jìn)入停車場到最后離開停車場。為了能給機(jī)場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫提供更準(zhǔn)確和更全面數(shù)據(jù)，可以參考車輛計(jì)時(shí)在航空器進(jìn)入系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)域加一個(gè)感應(yīng)線圈，只要航空器一經(jīng)過就產(chǎn)生一個(gè)入位時(shí)間，同時(shí)也可以用于航空器離位時(shí)間的產(chǎn)生，同時(shí)可以考慮機(jī)場對航空器的經(jīng)營管理方式采用停車場的某些經(jīng)營管理方式。

2 圖像識別

近年來，隨著計(jì)算機(jī)性能的大幅度提升以及攝像器件的發(fā)展，圖像識別技術(shù)不論從理論算法還是在應(yīng)用實(shí)踐中都取得了迅猛的發(fā)展。在機(jī)場環(huán)境里，尤其在機(jī)場信息化系統(tǒng)中，圖像識別技術(shù)正在越來越多的被應(yīng)用，同時(shí)出現(xiàn)了一些應(yīng)用圖像識別技術(shù)的適合于機(jī)場業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，如可視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)，和停車場的車輛拍照識別系統(tǒng)。

2.1 可視化飛機(jī)泊位系統(tǒng)的圖像識別技術(shù)

可視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)的核心技術(shù)是運(yùn)動物體的目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)，它包括動態(tài)圖像的獲取、運(yùn)動物體的檢測、目標(biāo)模板的匹配、運(yùn)動目標(biāo)的跟蹤。動態(tài)圖像的獲取來自飛行員顯示單元上的攝像機(jī)，由于機(jī)位附近的物體色彩較單一，故只需用黑白攝像機(jī)即可。運(yùn)動物體的檢測最常用的方法是差值法，它的原理比較簡單，將兩幀圖像進(jìn)行灰度減，若兩幀圖像完全一致，則得到全零（全黑）的圖像；若兩幀圖像的背景一致，同時(shí)有一個(gè)運(yùn)動物體在移動，則得到背景區(qū)域?yàn)榱愣繕?biāo)區(qū)域不為零的圖像。所得的灰度圖是原兩幀圖像的灰度變化量，對該圖像進(jìn)行分析就可以確定目標(biāo)運(yùn)動的大小和位置。理想狀態(tài)下，本系統(tǒng)可以生成運(yùn)動物體（航空器）的輪廓包絡(luò)線。系統(tǒng)內(nèi)置了所有支持機(jī)型的包絡(luò)線模板，并沿著飛機(jī)引導(dǎo)線的方向進(jìn)行快速掃描，當(dāng)有目標(biāo)物體接近時(shí)，模板與目標(biāo)物體的包絡(luò)線進(jìn)行匹配。當(dāng)目標(biāo)物體與模板完全匹配之后，模板即沿著既定的物進(jìn)軌道跟蹤目標(biāo)物體，實(shí)時(shí)測量距停止點(diǎn)距離以及對目標(biāo)物體進(jìn)行糾偏，從而準(zhǔn)確的引導(dǎo)飛機(jī)到達(dá)指定位置。

2.2 停車場車牌設(shè)別系統(tǒng)中的圖像識別技術(shù)

車牌識別系統(tǒng)的基本原理為：將攝像頭拍攝到的包含車輛牌照信息的靜態(tài)圖像通過視頻卡輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行預(yù)處理，再油檢索模塊對拍照進(jìn)行搜索、檢測、定位，并分割出包含拍照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進(jìn)行二值化處理并將其分割為單個(gè)字符，規(guī)整后輸入字符識別子系統(tǒng)進(jìn)行識別。

2.3 對比分析和一些建議

由以上的原理介紹我們可以看到，可視化飛機(jī)引導(dǎo)過程實(shí)際上是動態(tài)進(jìn)行的，它實(shí)現(xiàn)的是對所監(jiān)控區(qū)域內(nèi)運(yùn)動物體的檢測和跟蹤，并識別出來提供給其他子系統(tǒng)的進(jìn)行相應(yīng)的功能。車牌提取則是對靜態(tài)圖像中的特定信息進(jìn)行提取與識別。很容易想到將這兩種不同的圖像識別過程加以結(jié)合，則可以進(jìn)行機(jī)場場內(nèi)的運(yùn)動物體，如飛機(jī)、場內(nèi)注冊車輛等的監(jiān)控與管理。例如，在機(jī)場飛行區(qū)內(nèi)，車輛的行駛區(qū)別于市區(qū)規(guī)則有它自己嚴(yán)格的要求。尤其在車行道需穿過飛機(jī)滑行道時(shí)，如不注意附近正在行進(jìn)中的飛機(jī)，就極有可能發(fā)生安全事故。為了有效的對這種特殊地點(diǎn)的實(shí)施監(jiān)控管理，可以在此區(qū)域安裝攝像頭，對過往的車輛進(jìn)行圖像識別與跟蹤，一旦車輛有強(qiáng)行的行為，攝像機(jī)自動觸發(fā)，進(jìn)行拍照，然后將圖片下載到本地存儲器，再傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行牌照識別，從而實(shí)現(xiàn)對該區(qū)域的監(jiān)控管理。

4 結(jié)束語

上述介紹了兩個(gè)系統(tǒng)的信息流、系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)中使用的圖像識別技術(shù)的三個(gè)方面，使我們感覺到信息化進(jìn)程又向前邁進(jìn)了一大步，但是對于完全實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息化還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們應(yīng)該加快信息化的腳步，在企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等各個(gè)層次、各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)方面，應(yīng)用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)和軟件等現(xiàn)代信息技術(shù)和設(shè)備，充分開發(fā)、廣泛利用企業(yè)內(nèi)外信息資源，從而提高企業(yè)生產(chǎn)競爭力的過程。由于我們平時(shí)在解決問題的時(shí)候，總是習(xí)慣把思維放在一個(gè)小范圍內(nèi)，現(xiàn)在我們跳出原來那種思維，換一個(gè)角度來思考問題，本文就是通過在目標(biāo)上相似兩個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體實(shí)現(xiàn)信息化的現(xiàn)狀分析對比，并根據(jù)參與平時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)的日常維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)提出一些建議，從而為企業(yè)對系統(tǒng)的改進(jìn)提供更簡單、更經(jīng)濟(jì)的解決方案和為推動企業(yè)信息化建設(shè)作出更好的鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

[1]張積洪，馬創(chuàng).飛機(jī)泊位系統(tǒng)中移動距離測量與顯示的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2011，12.