[發(fā)明專利]一種非協(xié)作和協(xié)作一體化機場場面監(jiān)視系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110888134B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳祝明;俞婧;王佳鈺;費秋華
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/91
• 分類號: G01S13/91;G01S13/72;G01S13/42
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄧黎

本發(fā)明公開了一種非協(xié)作和協(xié)作一體化機場場面監(jiān)視系統(tǒng)，屬于機場場面監(jiān)視技術領域。本發(fā)明在機場多處設置非協(xié)作接收站和發(fā)射站，在運動目標上安裝協(xié)作接收站，克服了雷達覆蓋范圍有限的缺陷。對目標劃分分為非協(xié)作目標和協(xié)作目標兩種，并根據(jù)目標類別進行針對性監(jiān)視：非協(xié)作目標通過非協(xié)作接收站進行監(jiān)視定位；協(xié)作目標通過安置在自身的協(xié)作接收站進行自主定位。控制中心利用非協(xié)作接收站傳送的距離和信息降低非協(xié)作接收站目標檢測的虛警概率，并對非協(xié)作接收站和協(xié)作接收站傳送的位置信息融合處理，實現(xiàn)對場面上存在目標的監(jiān)視與身份識別，同時協(xié)作目標通過與控制中心的通信，獲取所在環(huán)境的信息，為機場目標的有效調(diào)度提供了前提條件。

技術領域

本發(fā)明涉及一種機場場面監(jiān)視系統(tǒng)，具體涉及一種分布安裝的雷達非協(xié)作監(jiān)視和多點無線協(xié)作定位一體化的系統(tǒng)。

背景技術

伴隨著航空業(yè)的迅速發(fā)展，機場飛機的起降架次、內(nèi)部服務車輛及人員急劇增長，傳統(tǒng)的人工監(jiān)視管理機場方法已然不能滿足現(xiàn)代機場的安全需要，現(xiàn)代機場場面監(jiān)視技術應運而生。場面監(jiān)視技術利用無線電波能夠在有限的空間、多變的天氣條件下對地面飛機以及車輛進行合理管理，解決場內(nèi)交通擁擠和沖突問題，提高機場運行效率。目前主要使用的場面監(jiān)視系統(tǒng)可分為非協(xié)作式系統(tǒng)和協(xié)作式系統(tǒng)兩種，非協(xié)作式系統(tǒng)主動監(jiān)視目標設備，如場面監(jiān)視雷達，協(xié)作式系統(tǒng)通過在機場場面布置多臺接收機與目標設備進行通信，如廣播式自動相關監(jiān)視和多點定位監(jiān)視系統(tǒng)等。

場面監(jiān)視雷達通過發(fā)射射頻脈沖，在不發(fā)射的間隔期間接收回波信號，利用發(fā)射脈沖與回波信號的間隔時間，達到測定目標距離和方位的目的，但場面監(jiān)視雷達存在發(fā)射功率大、可靠性差，容易受環(huán)境影響以及容易發(fā)生故障等問題。在中國專利《一種機場場面監(jiān)視雷達》(CN106597447A)中提出了一種機場場面監(jiān)視雷達，通過將射頻接收機和發(fā)射機相互獨立以及增加信號處理系統(tǒng)功能，在降低探測性能的前提下降低了場面監(jiān)視雷達的發(fā)射功率。然而該技術方案在實際應用中存在著兩方面的問題：一是覆蓋范圍有限，當在被測目標和雷達超過作用距離時，方位和距離分辨率將不能滿足實際需要；二是由于多徑效應和地物反射的存在而產(chǎn)生假目標較多的缺陷。

為解決場面監(jiān)視雷達的覆蓋范圍和假目標的問題，廣播式自動相關監(jiān)視、多點定位監(jiān)視等協(xié)作式傳感器方法被相繼提出。多點定位監(jiān)視系統(tǒng)是近年來國際民航組織大力推廣的新型航管監(jiān)視技術之一，它不僅兼容了廣播式自動相關監(jiān)視的全部功能，而且還能夠?qū)M裝備普通A/C/S模式應答機的飛機進行實時定位，其基本原理是通過采用多個接收單元接收目標的應答信號并測量出同一目標應答的到達時間，從而求出多個接收單元之間的到達時間差，并通過相關數(shù)學運算確定目標位置。中國專利《多點定位方法、系統(tǒng)及中心站》(CN101813763B)提出了一種多點定位方法，中心站在預設時間段內(nèi)接收來自多個接收機的時標信息，根據(jù)接收到的時標信息判斷對應于一個監(jiān)視目標的時標信息的數(shù)量，當數(shù)量超過或等于3時通過方程組求解得到監(jiān)視目標的定位。中國專利《一種機場非視距信道環(huán)境下的多點定位監(jiān)視系統(tǒng)和方法》(CN104833953B)提出了一種通過TDOA和航跡雙跟蹤解算目標位置的方法。但多點定位監(jiān)視系統(tǒng)依賴目標設備的信號，無法對沒有安裝應答機或者應答機臨時故障的飛機與車輛進行監(jiān)視。

由此可見，機場場面非協(xié)作監(jiān)視系統(tǒng)和協(xié)作監(jiān)視系統(tǒng)相互獨立，并且各類監(jiān)視系統(tǒng)輸出的目標精度、數(shù)據(jù)率各不相同，不便于后續(xù)機場目標的信息融合和跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種非協(xié)作和協(xié)作一體化機場場面監(jiān)視系統(tǒng)，其可解決現(xiàn)有機場場面監(jiān)視系統(tǒng)無法兼容實現(xiàn)對協(xié)作目標(如:飛機與地勤車輛等)身份識別與定位，以及對非協(xié)作目標(如外來入侵車輛和應答機臨時故障的地勤車輛等)預警的問題，從而實時有效掌握機場場面運行情況，保證飛機、車輛安全有序調(diào)度。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種非協(xié)作和協(xié)作一體化機場場面監(jiān)視系統(tǒng)，包括控制中心、T個發(fā)射站、R個非協(xié)作接收站和M個協(xié)作接收站。