余澤睿

摘 要：隨著空中交通管制的發(fā)展，遠程塔臺管制從中孕育而生，通過結合有效的技術可為管制提供更好的幫助，例如增強現實技術，能夠實現集成管制，節(jié)約運行成本和人員成本，提高運行效率。本文主要是試論西安咸陽塔臺現實技術在遠程塔臺中的應用，包括實時監(jiān)視功能，目標對象識別與信息融合功能，自動告警功能。分析了增強現實技術在遠程塔臺應用展望。通過增強現實技術的有效應用，可使遠程塔臺管制的效果變得更加顯著。

關鍵詞：空中交通;增強現實技術;遠程塔臺管制

引言

隨著我國的民用機場建設大幅度增加，航班量劇增，尤其是在以前一些未開航的中小地區(qū)，都已經開通的了航線，交通便利大大提高。但從中也存在的一些問題，在這些機場中，大部分機場存在客流量少且開航時間有限，但是管制員需要長期值守于這些偏遠地區(qū)，進而導致管制人員不足的情況發(fā)生。而遠程塔臺能夠很好的解決以上問題，這為管制工作帶來便利并且降低整體空管運行成本，提高安全運行保障能力

1遠程塔臺的介紹及系統(tǒng)組成

遠程塔臺從字面上理解，就是將多個機場的運行情況，轉移和集中到固定的一個地方進行統(tǒng)一指揮。遠程塔臺系統(tǒng)中，包含了多個子系統(tǒng)，其中有監(jiān)視系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)以及氣象系統(tǒng)等，屬于一種綜合性管理系統(tǒng)。借助遠程塔臺可進行多種操作，例如監(jiān)測以及告警等，其中采用了大量的攝像機，包括一般的攝像機以及紅外線攝像機，借助攝像機可以全面地建監(jiān)測，避免管理區(qū)域中存在盲區(qū)。通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以獲得多種相關信息，還能夠將信息進行融合，從而設置場面告警功能，方便管制員進行管制指揮，保證安全效率。

2增強現實技術在遠程塔臺中的應用

2.1實時監(jiān)視功能

塔臺管制工作中，管制員以目視觀察為主，監(jiān)視航空器的運行狀態(tài)和機動區(qū)內的人員和車輛情況，從而進行管制指揮。有時候需要借助場面監(jiān)視雷達和攝像頭輔助系統(tǒng)對遠處及盲區(qū)進行觀察。已西安咸陽塔臺為例，塔臺上設有場面監(jiān)視雷達系統(tǒng)和攝像頭輔助監(jiān)視系統(tǒng)，利用監(jiān)視功能對整個機動區(qū)進行管制監(jiān)視，不僅解決了視覺盲區(qū)和低能見度情況下的運行問題。而且能夠獲取到機動區(qū)內人員，車輛的運行情況。而此技術正好符合遠程塔臺管制中的使用。遠程塔臺采用攝像機架建立基本結構，由攝像機來獲取監(jiān)視數據，這種方式相比傳統(tǒng)的管制方式有更好的效果，能夠突破目視范圍限制和視覺盲區(qū)等問題。實現了大范圍視野監(jiān)視，通過獲得的數據的融合，將其反映到場面雷達幕中，能夠監(jiān)視機場的各個位置。另外，遠程塔臺設置有紅外線等攝像設備，可以對夜間的機場情況以及不良天氣條件下的情況進行監(jiān)視，也能夠保證識別的準確性，提升了管制效果和運行效率。

2.2目標對象識別與信息融合功能

西安咸陽塔臺機坪管制中，配有目標對象識別與信息融合功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠將航空器，車輛和人員的信息進行融合，統(tǒng)一在實時視頻進行展示。在管制范圍中航空器借助應答機編碼能夠得到位置信息，并且在獲取航空器的運動信息，即高度與速度。當雷達監(jiān)測到了目標對象，并且航空器的應答機處于S模式時候，可以得到雷達標簽。將運動目標對象在圖像中得到有效識別，并且實現視域圖像的匹配，為管制提供相應的信息。在識別人員和車輛時候，機動區(qū)內的車輛以及人員也會配備類似于航空器應答機的信息識別設備，從而顯示出其位置信息。在攝像機捕捉到了對象的時候，航空器以及車輛會在輪廓上產生矩形框以及追蹤編碼，通過追蹤編碼的調整使追蹤管理實現。該系統(tǒng)還具備手動輸入方式與雷達追蹤結合起來的方式能夠人工進行信息的輸入。

該技術正好適用于遠程塔臺管制中，目標的檢測與識別，具有該系統(tǒng)后管制人可以直接的從實時視頻中獲取航空器，車輛以及人員的位置信息和運動狀態(tài)。從而根據此情況對航空器進行管制指揮，使管制的效果增強，同時也減少了人員的工作負荷，為管制工作進行帶來了便捷條件。

2.3自動告警功能

空中交通管制所面臨的最重要的問題就是航空安全，隨著科技的發(fā)展，保障航空安全從以前的“人防”慢慢演變成“人防為主，技防為輔”的結合防控手段。西安咸陽塔臺的場面雷達和電子進程單均具有自動告警功能。塔臺的場面監(jiān)視雷達具有跑道侵入告警功能，當跑道中存在航空器或者正在滑跑的航空器時候，當落地飛機位于五邊8km處時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)語音安全告警，提醒管制員對跑道中的航空器進行觀察，發(fā)布相應的管制指令。防止“錯，漏。忘”的事件的發(fā)生，從而保障航空器運行安全。電子進程單告警功能，電子進程單主要記錄航空器的運行狀態(tài)（進跑道，滑跑，起飛，落地，脫離等）。通過設置相應參數，從而觸發(fā)電子進程單的告警功能，例如當落地航空器的電子進程單處于落地狀態(tài)時，跑道外等待的航空器的電子進程單無法進行操作，并發(fā)出文字告警。此兩項自動告警功能正好適用于遠程塔臺指揮模式下，由于遠程塔臺時集合了多個機場的運行狀態(tài)，管制員對其進行統(tǒng)一指揮，管制員容易發(fā)生情景意識喪失或者“錯，漏，忘”等情況。所以采用遠程塔臺模式更需要自動告警功能。當發(fā)生了突發(fā)性問題的時候，可進行自動預警。當航空器之間危險進近，或者與非航空器產生沖突的時候，啟動預警的功能。有效避免了不安全事件的產生，保障了運行安全，從而提高管制運行效率。

3增強現實技術在遠程塔臺應用展望

結合了增強現實技術的遠程塔臺管制中，使用多源信息融合技術，能夠使管制人員不受到盲區(qū)的影響，也能突破能見度低帶來的問題，使管制更加地全面，并且在警告的功能上采用人工智能技術識別危險的問題，這樣可使飛機碰撞問題得到預防，有效提升了安全管理水平。借助全數字化視頻技術能夠記錄下管制中的情況，通過視頻的回放可以為管制人員培訓提供參考的資料，使其能更好地了解管制工作的內容。為了避免數字化視頻受到網絡或者其他設備影響而失效的問題，可對管制員操作以及應急內容進行改善，為管制帶來更加完善的條件。

結語

在空中交通管制中，遠程塔臺管制傳統(tǒng)方式存在較大的局限性，采用增強現實技術可實現視頻監(jiān)測功能和自動告警功能，使塔臺管制范圍范圍更加廣泛，手段更加的全面，為管制工作帶來了便利，不僅可以提升管制的運行效率，保障航班安全。還能夠促進管制系統(tǒng)的智能化發(fā)展，使空中交通管制的整體更加改善。

參考文獻

[1]劉進.增強現實技術在遠程塔臺管制中的應用[J].電子測試，2019（16）：121-122.

[2]徐國標，侯明利.增強現實技術在遠程塔臺管制中的應用[J].中國民航飛行學院學報，2019，30（02）：66-70.

[3]羅文淵. 基于全景增強視頻的遠程塔臺管制技術研究[C]. 中國指揮與控制學會.第一屆空中交通管理系統(tǒng)技術學術年會論文集.中國指揮與控制學會：中國指揮與控制學會，2018：283-287.

[4]徐國標，林澤龍，侯明利.遠程虛擬塔臺技術[J].中國科技信息，2017（20）：19+21+13.