[發明專利]一種機場場面安全避撞預警系統和方法

有效

• 申請號: 202011111624.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112382131B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 何東林;王國強;劉翱;石偉
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16;G08G5/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種機場場面安全避撞預警系統，其特征在于：包含通過內部系統網關連接的系統服務端、機場場面無線通信分系統、車載移動終端、車載傳感器、機載移動終端、授時分系統；

所述系統服務端包含數據存儲分系統、數據處理分系統、運行管理分系統；

所述數據存儲分系統包含三維數據模型存儲模塊、飛機/車輛位置狀態存儲模塊、場面目標運行規則存儲模塊、GIS地圖信息存儲模塊；

所述數據處理分系統包含云計算沖突預警處理模塊和人工智能深度學習模塊；

所述機場場面無線通信分系統用于使所述車載移動終端和機載移動終端與系統服務端穩定連接，完成系統內的數據傳輸；

所述車載移動終端與車載傳感器連接；

所述云計算沖突預警處理模塊用于從所述數據存儲分系統獲取實時獲取飛機/車輛位置狀態信息、GIS地圖信息、飛機/車輛三維數據模型、機場三維數據模型，以建立機場場面飛機/車輛三維運行模型；并根據飛機/車輛運行速度、運行方向、運行路線，在三維模型下計算飛機之間、車輛之間、飛機與車輛之間以及飛機/車輛與周邊建筑物之間的碰撞可能性，并對可能發生碰撞的時間進行估算得出預警方案，并將預警方案發送至對應機載/車載移動終端以及運行管理分系統實現沖突預警；

所述人工智能深度學習模塊用于獲取所述車載傳感器采集的數據，同時與GIS地圖存儲器模塊內三維場面地圖數據以及歷史車載傳感器數據對比，完成對三維地圖模型定期修正與更新；

所述車載移動終端包含邊緣云計算沖突預警處理模塊、外部傳感器接口、告警模塊；

所述車載傳感器與所述外部傳感器接口連接，包含光學攝像頭和激光雷達；

所述邊緣云計算沖突預警處理模塊用于：

獲取所述光學攝像頭的探測數據建立車輛周邊環境模型，判斷車輛周邊飛機、車輛、人以及建筑物情況；同時接收所述激光雷達的探測數據，確認車輛周邊飛機、車輛、人以及建筑物，并結合光學攝像頭的探測數據對上述目標進行定位；

利用不同時間光學攝像頭與激光雷達探測數據的差異，對車輛周邊飛機、車輛、人以及建筑物相對于自身車輛移動狀態進行分析，分析碰撞可能性并預計碰撞時間；當可能發生碰撞的時間在預定閾值以下時，向所述告警模塊發出告警指令；持續跟蹤車輛周邊飛機、車輛、人以及建筑物，當碰撞預警消除時，停止向告警模塊發出指令，若碰撞預警未消除則告警持續且有變化。

2.根據權利要求1所述的機場場面安全避撞預警系統，其特征在于，

所述三維數據模型存儲模塊用于存儲場面運行車輛以及各類飛機的三維數字模型，其內部存儲飛機/車輛三維模型數據被數據處理分系統進行訪問并調用，以用于安全計算。

3.根據權利要求1所述的機場場面安全避撞預警系統，其特征在于，所述GIS地圖信息存儲模塊用于：

存儲二維和三維機場場面地圖信息，同時接收所述場面目標運行規則存儲模塊發送的數字化飛機/車輛運行規則并形成對應的監控區域；

向機場場面機載/車載移動終端以及運行管理分系統發送最新地機場場面地圖與監控區域信息，實現場面原型車輛/飛機的實時監管；和/或

存儲所述車載傳感器探測的數據，并將探測數據與所述機場場面地圖數據相比較匹配；

所述機場場面目標運行規則存儲模塊用于：存儲機場場面飛機/車輛運行規則，同時將各類運行規則以數字化的形式傳出至所述GIS地圖信息存儲模塊。

4.根據權利要求1-3任一所述的機場場面安全避撞預警系統，其特征在于，所述運行管理分系統包含顯示模塊、數據處理模塊以及告警模塊三個部分，用于面向服務端使用的人機交互；

所述顯示模塊用于顯示機場場面地圖信息、機場場面飛機/車輛位置信息、場面目標工作狀態信息以及各類告警信息；所述數據處理模塊用于處理運行管理分系統與其他組成系統之間的交互數據信息；

所述告警模塊用于當所述運行管理分系統接收到系統服務端發送的告警指令時，發出警告。