一种跑道侵入告警灯光的控制方法与系统与流程

本发明属于航空技术领域，尤其涉及一种跑道侵入告警灯光的控制方法与系统。

背景技术：

跑道安全是整个航空运输系统安全的基础，而跑道侵入是典型的跑道安全问题，它极有可能引起严重的机场安全事故。

在美国，由faa制定的跑道侵入防止计划致力于通过美国国家空域系统(nas)来减少跑道侵入的发生。rirp(runwayincursionreductionprogram，跑道侵入减少计划)系统由飞行导航系统、入侵显示终端等部分组成，可以为飞行员、空中交通管制人员以及地面交通设施等提供实时状态报告。

nasa的rips(runwayincursionpreventionsystem，跑道侵入防止系统)是一种先进的驾驶舱显示系统，能够在平视显示器上显示跑道、滑行道及跑道冲突警告等，主要是通过技术手段来提高地面状态实时报告、飞行定位和飞行员预警等方面的能力。它与rirp的不同之处在于它可以通过hud(平显技术)和emm(电子移动地图)实时向飞行员报告当前地面状态。这一功能的实现是通过ads-b(广播式自动相关监视)、stis-b(地面交通信息服务广播)、laas等预警技术来完成的。

然而，rirp和rips这两种系统都只是对跑道的状态实施监控，将跑道的状态发送至飞行员和空中交通管制人员的显示器上，使得飞行员驾驶飞机远离有侵入的跑道，而无法实现跑道、空中交通管制装置与航空器之间的相互联动，使得飞机能够降落在最优状态的跑道上。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种跑道侵入告警灯光的控制方法，旨在解决跑道侵入时，跑道、空中交通管制显示器与驾驶舱显示器之间无法保持相互联动，使得飞机不能够降落在最优状态的跑道上的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种跑道侵入告警灯光的控制方法，所述方法包括以下步骤：

通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统；

所述通信系统将所述实时状态信息发送至空中交通管制装置；

所述空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，在所述控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作之后，还包括以下步骤：

判断是否完成对跑道侵入的驱离；

如果完成，则判断跑道侵入被驱离，控制跑道状态灯关闭跑道侵入告警灯光，控制驱离器停止工作；

如果没有完成，则判断跑道侵入不能被驱离，控制跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，在所述空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入的步骤前，还包括以下步骤：

所述空中交通管制装置获取航空器的航行信息；并

根据所述航空器的航行信息规划航空器最优着陆跑道；

所述判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑到侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作的步骤，具体为：

判断是否存在最优着陆跑道侵入，并在判断存在最优着陆跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，在控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作之后，还包括以下步骤：

判断是否完成对跑道侵入的驱离；

如果完成，则判断最优着陆跑道侵入被驱离，最优着陆跑道恢复正常，将最优着陆跑道信息通过所述通信系统发送至航空器；

如果没有完成，则判断最优着陆跑道侵入不能被驱离，控制最优着陆跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光，规划航空器次优着陆跑道。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，在所述控制最优着陆跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光，规划航空器次优着陆跑道之后，还包括以下步骤：

判断次优着陆跑道是否存在跑道侵入，并在判断存在次优着陆跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

一种跑道侵入告警灯光的控制系统，包括：

若干组监控摄像头和若干组传感器，所述若干组监控摄像头和若干组传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统；

通信系统，所述通信系统用于跑道、空中交通管制装置及航空器之间通信；

跑道状态灯，所述跑道状态灯用于在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，显示跑道非正常告警灯光；

驱离器，所述驱离器用于对跑道侵入的侵入物进行驱离；

空中交通管制装置，所述空中交通管制装置用于判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述空中交通管制装置具体包括：

侵入判断模块，所述侵入判断模块通过发送的实时状态信息，判断是否存在跑道侵入；

控制模块，所述控制模块用于在侵入判断模块判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作；

侵入驱离判断模块，所述侵入驱离判断模块用于判断是否完成对跑道侵入的驱离；如果完成，则判断跑道侵入被驱离，通过控制模块控制跑道状态灯关闭跑道侵入告警灯光，控制驱离器停止工作；如果没有完成，则判断跑道侵入不能被驱离，通过控制模块控制跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述空中交通管制装置具体还包括：

探测模块，所述探测模块用于获取航空器的航行信息；

着陆跑道优选模块，所述着陆跑道优选模块用于根据所述航空器的航行信息规划航空器最优着陆跑道。

作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述空中交通管制装置具体还包括：

着陆跑道规划模块，所述着陆跑道规划模块用于在侵入驱离判断模块判断最优着陆跑道侵入不能被驱离时，规划航空器次优着陆跑道。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种跑道侵入告警灯光的控制方法，通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作，并判断是否完成对跑道侵入的驱离，当判断跑道侵入无法驱离时，再选择跑道，直到将没有侵入的跑道，或者完成侵入驱离的跑道信息发送至航空器，实现跑道、空中交通管制装置与航空器之间的相互联动，使得飞机能够降落在最优状态的跑道上。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的结构示意图。

图2是本发明实施例1提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的网络结构图。

图3是本发明实施例2提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图4是本发明实施例2提供的空中交通管制装置的结构示意图。

图5是本发明实施例3提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图6是本发明实施例3提供的空中交通管制装置的结构示意图。

图7是本发明实施例4提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图8是本发明实施例4提供的空中交通管制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，在此网络结构图中，包含若干组监控摄像头和若干组传感器、通信系统、跑道状态灯、驱离器和空中交通管制装置：

监控摄像头，监控摄像头可以是彩色摄像头，也可以是黑白摄像头，其主要作用是能够监控跑道上是否有物体移动，获取跑道的实时状态信息。

传感器，传感器可以是红外传感器，是一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，能够监控跑道上是否有物体侵入，获取跑道的实时状态信息。

在跑道上等距安装有若干组监控摄像头和若干组传感器，获取整条跑道的实时状态信息，监控跑道侵入的具体位置。

通信系统，通信系统是用电信号（或光信号）传输信息的系统，也称电信系统。该通信系统可以是无线通信系统。可以是电磁波无线通信，也可以是网络无线通信，能够实现监控摄像头和传感器与空中交通管制装置之间、空中交通管制装置与航空器之间的通信。

跑道状态灯，跑道状态灯可以是一种能够发出多种颜色的灯带，沿着跑道布置，能够通过不同的颜色表示跑道的不同状态，比如：绿色代表跑道正常，黄色代表跑道被侵入，红色代表跑道非正常。跑道状态灯还能在具体被侵入处显示报警灯光，发出闪烁以示警。

驱离器，驱离器可以是一种发出警报声音的喇叭，在跑道上等距安装有若干组驱离器，能够在跑道侵入时，跑道侵入处的驱离器发出警报声音将侵入物驱离。

空中交通管制装置，空中交通管制装置可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和cdn等基础云计算服务的云服务器。

在本发明中，通信系统将若干组监控摄像头和若干组传感器获取的跑道的实时状态信息发送至空中交通管制装置，空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑到侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作，跑道在不存在侵入或是侵入被驱离之后，空中交通管制装置通过通信系统将跑道信息发送给航空器。

实施例一：

图2给出了本发明实施例提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的网络结构图。

该方法通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统，空中交通管制装置接收通信系统发送的实时状态信息判断是否存在跑道侵入。

步骤s101，通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

具体的，若干组监控摄像头和若干组传感器等距排列设置在跑道上，控摄像头监控跑道上是否有物体移动，传感器由红外发射灯头和接收板构成，当跑道上有物体移动时，传感器的红外发射灯头发射的红外射线被遮挡，导致接收板不能接收红外射线，若干组监控摄像头和若干组传感器共同用于监控跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

步骤s102，所述通信系统将所述实时状态信息发送至空中交通管制装置。

具体的，通信系统将实时状态信息转化成网络信号或者电磁波信号，发送至空中交通管制装置。

步骤s103，所述空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

具体的，空中交通管制装置接收通信系统发送的实时状态信息，并对实时状态信息进行整合和解析，并通过实时状态信息判断是否存在跑道侵入，当判断不存在跑道侵入时，空中交通管制装置将跑道信息通过通信系统发送至航空器；当判断存在跑道侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，驱离器在在跑道侵入处进行鸣笛，进行对侵入的驱离。

实施例二：

图3给出了本发明实施例提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图4给出了本发明实施例提供的空中交通管制装置的结构示意图。

该方法在控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作之后，还通过空中交通管制装置判断是否完成对跑道侵入的驱离，对于跑道侵入的驱离是否完成，空中交通管制装置做出不同的调整。

步骤s201，通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

具体的，若干组监控摄像头和若干组传感器等距排列设置在跑道上，控摄像头监控跑道上是否有物体移动，传感器由红外发射灯头和接收板构成，当跑道上有物体移动时，传感器的红外发射灯头发射的红外射线被遮挡，导致接收板不能接收红外射线，若干组监控摄像头和若干组传感器共同用于监控跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

步骤s202，所述通信系统将所述实时状态信息发送至空中交通管制装置。

具体的，通信系统将实时状态信息转化成网络信号或者电磁波信号，发送至空中交通管制装置。

步骤s203，判断是否存在跑道侵入，当判断结果为否时，执行步骤s204，当判断结果为是时，执行步骤s205。

具体的，空中交通管制装置内设置有侵入判断模块，能够将通信系统发送的实时状态信息进行整合和解析，并判断是否存在跑道侵入。

步骤s204，如果不存在跑道侵入，则将着陆跑道信息通过所述通信系统发送至航空器。

具体的，侵入判断模块判断不存在跑道侵入，则表明该跑道正常，空中交通管制装置内设置有控制模块，控制跑道状态灯显示绿色的代表跑道正常的灯光，并将着陆跑道信息通过通信系统发送至航空器。

步骤s205，如果存在跑道侵入，则控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

具体的，侵入判断模块判断存在跑道侵入，则通过控制模块控制跑道状态灯显示黄色的代表跑道被侵入的灯光，并在跑道侵入处显示闪烁的跑道侵入报警灯光，同时控制模块控制跑道侵入处的驱离器工作，驱离器在跑道侵入处发出警报声音，对侵入物进行驱离。

步骤s206，判断是否完成对跑道侵入的驱离，当判断结果为否时，执行步骤s207，当判断结果为是时，执行步骤s208。

具体的，空中交通管制装置内设置有侵入驱离判断模块，能够整合和解析驱离器工作时的跑道的实时状态信息，并判断是否完成对跑道侵入的驱离。

步骤s207，如果没有完成对跑道侵入的驱离，则控制跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光。

具体的，侵入驱离判断模块判断没有完成对跑道侵入的驱离时，控制模块控制跑道状态灯显示红色的代表跑道非正常的灯光。

步骤s208，如果完成对跑道侵入的驱离，则控制跑道状态灯关闭跑道侵入告警灯光，控制驱离器停止工作。

具体的，侵入驱离判断模块判断完成对跑道侵入的驱离时，控制模块制跑道状态灯关闭跑道侵入告警灯光，控制驱离器停止工作，并将着陆跑道信息通过通信系统发送至航空器。

实施例三：

图5给出了本发明实施例提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图6给出了本发明实施例提供的空中交通管制装置的结构示意图。

该方法在空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入的步骤前，还通过空中交通管制装置内探测模块的获取航空器的航行信息，并根据航空器的航行信息规划航空器最优着陆跑道，再对最优着陆跑道进行是否存在跑道侵入的判断。

步骤s301，所述空中交通管制装置获取航空器的航行信息。

具体的，空中交通管制装置内设置有探测模块，能够探测航空器的飞行信息，比如航空器的飞行速度、高度、角度以及距离飞机场的距离等。

步骤s302，根据所述航空器的航行信息规划航空器最优着陆跑道。

具体的，空中交通管制装置内设置有着陆跑道优选模块，能够根据探测模块探测的航空器的飞行信息，规划出飞机场中的最优着陆跑道，最优着陆跑道与航空器的飞行速度、高度、角度以及距离飞机场的距离等都相关，能够保证航空器降落的最大安全性。

步骤s303，通过跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

具体的，最优着陆跑道上的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并发送至通信系统。

步骤s304，所述通信系统将所述实时状态信息发送至空中交通管制装置。

步骤s305，判断是否存在最优着陆跑道侵入，当判断结果为否时，执行步骤s306，当判断结果为是时，执行步骤s307。

具体的，侵入判断模块能够将通信系统发送的最优着陆跑道的实时状态信息进行整合和解析，并判断最优着陆跑道是否存在跑道侵入。

步骤s306，如果不存在最优着陆跑道侵入，则将最优着陆跑道信息通过所述通信系统发送至航空器。

具体的，侵入判断模块判断最优着陆跑道不存在跑道侵入，则表明最优着陆跑道正常，控制模块控制最优着陆跑道的跑道状态灯显示绿色的代表跑道正常的灯光，并将最优着陆跑道信息通过通信系统发送至航空器。

步骤s307，如果存在最优着陆跑道侵入，则控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

具体的，侵入判断模块判断最优着陆跑存在跑道侵入，则通过控制模块控制最优着陆跑的跑道状态灯显示黄色的代表跑道被侵入的灯光，并在最优着陆跑的跑道侵入处显示闪烁的跑道侵入报警灯光，同时控制模块控制最优着陆跑的跑道侵入处的驱离器工作，驱离器在最优着陆跑的跑道侵入处发出警报声音，对侵入物进行驱离。

实施例四：

图7给出了本发明实施例提供的跑道侵入告警灯光的控制方法的流程示意图。

图8给出了本发明实施例提供的空中交通管制装置的结构示意图。

该方法在控制最优着陆跑的跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作之后，还通过侵入驱离判断模块判断是否完成对最优着陆跑的跑道侵入的驱离，对于最优着陆跑的跑道侵入的驱离是否完成，空中交通管制装置做出不同的调整。

步骤s401，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

步骤s402，判断是否完成对跑道侵入的驱离，当判断结果为是时，执行步骤s403，当判断结果为否时，执行步骤s404。

具体的，侵入驱离判断模块，痛过整合和解析驱离器工作时的跑道的实时状态信息，并判断是否完成对跑道侵入的驱离。

步骤s403，如果完成对跑道侵入的驱离，则将最优着陆跑道信息通过通信系统发送至航空器。

具体的，侵入驱离判断模块判断完成对跑道侵入的驱离时，控制模块制跑道状态灯关闭跑道侵入告警灯光，控制驱离器停止工作，并将着陆跑道信息通过通信系统发送至航空器。

步骤s404，如果没有完成对跑道侵入的驱离，则控制最优着陆跑道状态灯开启跑道非正常告警灯光，规划航空器次优着陆跑道。

具体的，侵入驱离判断模块判断没有完成对最优着陆跑道侵入的驱离时，控制模块控制最优着陆跑道的跑道状态灯显示红色的代表跑道非正常的灯光，着陆跑道规划模块根据探测模块探测的航空器的飞行信息，比如航空器的飞行速度、高度、角度以及距离飞机场的距离等，在去掉最优着陆跑之后，规划航空器次优着陆跑道。

步骤s405，判断次优着陆跑道是否存在跑道侵入，当判断结果为否时，执行步骤s406，当判断结果为是时，执行步骤s407。

具体的，次优着陆跑道上的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并通过通信系统发送至侵入判断模块，侵入判断模块能够将通信系统发送的次优着陆跑道的实时状态信息进行整合和解析，并判断最优着陆跑道是否存在跑道侵入。

步骤s406，如果不存在次优着陆跑道侵入，则将次优着陆跑道信息通过所述通信系统发送至航空器。

步骤s407，如果存在次优着陆跑道侵入，则控制次优着陆跑道的跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作。

在本发明中，空中交通管制装置航空器的航行信息规划航空器最优着陆跑道，通过最优着陆跑道上布置的监控摄像头和传感器获取跑道的实时状态信息，并通过通信系统发送至空中交通管制装置，空中交通管制装置判断是否存在跑道侵入，并在判断存在跑到侵入时，控制跑道状态灯在跑道侵入处开启跑道侵入告警灯光，控制驱离器工作，跑道侵入无法被驱离时，规划航空器次优着陆跑道，跑道在不存在侵入或是侵入被驱离之后，空中交通管制装置通过通信系统将跑道信息发送给航空器，实现跑道、空中交通管制装置与航空器之间的相互联动，使得飞机能够降落在最优状态的跑道上。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。