一种基于视频的塔台管制信息融合系统及方法转让专利

申请号 : CN202110938518.X

文献号 : CN113628479B

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相似专利:

发明人 : 朱志强罗文渊王建强赵猛申宽李靓吴嘉宇

申请人 : 成都民航空管科技发展有限公司中国民用航空总局第二研究所

摘要 :

本发明公开了一种基于视频的塔台管制信息融合系统,包括:视频显示模块用于接收集成全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的目标航空器进行识别、定位、高速跟踪、枪球联动及视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块;态势显示模块用于接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;监控模块用于实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。该系统将管制所需的多个独立系统有机综合起来进行综合统一管制,大大提高了管制效率。

权利要求 :

1.一种基于视频的塔台管制信息融合系统,其特征在于,包括:视频显示模块、态势显示模块和监控模块,所述视频显示模块用于接收集成全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的目标航空器进行识别、定位、高速跟踪、枪球联动及视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块,视频显示模块采用智能自动识别和视频增强技术,对显示的信息进行实时标签和增强输出;

所述态势显示模块用于接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;

所述监控模块用于实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述视频显示模块包括图像处理服务单元,所述图像处理服务单元用于对接收的全景视频数据进行图像识别处理,对图像中的航空器进行识别定位处理;识别定位后的航空器与态势显示模块的综合航迹进行关联,并对航空器挂标牌;通过图像识别算法对场面及五边降落航空器进行跟踪。

3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述视频显示模块还包括视频存储单元,所述视频存储单元用于存储视频数据及关联后的监视数据,以及提供视频检索回放。

4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述态势显示模块包括监视数据处理单元,所述监视数据处理单元用于对多源监视数据融合处理、主用系统综合航迹处理、单通道目标过滤、航迹动态跟踪、目标QNH高度修正、高度跟踪处理、航迹过载处理以及飞行数据与监视数据处理。

5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述态势显示模块还包括飞行数据处理单元,所述飞行数据处理单元用于电报处理、GPS数据处理、飞行数据接入处理、飞行计划管理、自动收发起飞落地报、SSR代码、SID/STAR和进程单管理、相关和去相关处理、管制移交和计划航迹处理。

6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述态势显示模块还包括告警处理单元,所述告警处理单元用于对进近目标和场面目标进行冲突检测。

7.一种基于视频的塔台管制信息融合方法,其特征在于,包括:

视频显示模块接收机场全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的图像进行航空器识别、定位、高速跟踪、枪球联动、视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块,视频显示模块采用智能自动识别和视频增强技术,对显示的信息进行实时标签和增强输出;

态势显示模块接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;

监控模块实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述视频显示模块接收机场全景视频系统传输过来的全景视频数据,并对全景视频数据中的图像进行航空器识别、定位、高速跟踪、枪球联动、视频挂标牌具体包括:对接收的全景视频数据进行图像识别处理,对图像中的航空器进行识别定位处理;

识别定位后的航空器与态势显示模块的综合航迹进行关联,并对航空器挂标牌;

通过图像识别算法对场面及五边降落航空器进行跟踪。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述态势显示模块接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警具体包括:对多源监视数据融合处理、主用系统综合航迹处理、单通道目标过滤、航迹动态跟踪、目标QNH高度修正、高度跟踪处理、航迹过载处理以及飞行数据与监视数据处理;

进行电报处理、GPS数据处理、飞行数据接入处理、飞行计划管理、自动收发起飞落地报、SSR代码、SID/STAR和进程单管理、相关和去相关处理、管制移交和计划航迹处理;

对进近目标和场面目标进行冲突检测。

说明书 :

一种基于视频的塔台管制信息融合系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及民航管制技术领域,具体涉及一种基于视频的塔台管制信息融合系统及方法。

背景技术

[0002] 在现有的民航管制领域,管制员主要利用高级场面引导与控制系统A‑SMGCS与全景视频系统APES对机场场面态势进行实时监控、引导和调度,除此之外加以一些辅助监控设备如气象自观系统、灯光监控系统等。在现有的技术体系下,并未对以上各个系统进行融合,导致各个系统相对离散,功能相对单一。
[0003] 传统的各民航管制系统离散式的使用会导致管制员使用起来程序相对繁琐,比如在同一时间管制员需要获取两个管制系统的数据就必须来回地切换视角和操作,不仅会影响管制效率,也增加了误操作的概率。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的缺陷,本发明实施例提供一种基于视频的塔台管制信息融合系统及方法,将多个独立的管制系统有机综合起来进行综合统一管制,大大提高了管制效率。
[0005] 第一方面,本发明实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统,包括:视频显示模块、态势显示模块和监控模块,
[0006] 所述视频显示模块用于接收集成全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的目标航空器进行识别、定位、高速跟踪、枪球联动及视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块;
[0007] 所述态势显示模块用于接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;
[0008] 所述监控模块用于实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。
[0009] 第二方面,本发明实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合方法,包括:
[0010] 视频显示模块接收机场全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的图像进行航空器识别、定位、高速跟踪、枪球联动、视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块;
[0011] 态势显示模块接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;
[0012] 监控模块实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。
[0013] 本发明的有益效果:
[0014] 本发明实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统及方法,能对多协议多路监视数据进行接收、处理和显示,将管制所需的多个独立系统有机综合起来进行综合统一管制,大大提高了管制效率。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0016] 图1示出了本发明第一实施例所提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统的结构框图;
[0017] 图2示出了本发明第二实施例所提供的一种基于视频的塔台管制信息融合方法的流程图。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019] 应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0020] 还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0021] 还应当进一步理解,本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0022] 如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0023] 需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0024] 如图1所示,示出了本发明第一实施例所提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统的结构框图,包括:视频显示模块、态势显示模块和监控模块,其中,视频显示模块用于接收集成全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的目标航空器进行识别、定位、高速跟踪、枪球联动及视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块;态势显示模块用于接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;监控模块用于实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。目标系统是指融合系统中除监控子系统之外的子系统。
[0025] 在本实施例中,视频显示模块用于接收集成全景视频系统传输的全景视频数据,并对全景视频数据中的目标航空器进行识别、定位、高速跟踪、枪球联动及视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块。视频显示模块采用智能自动识别和视频增强技术,对显示的信息进行实时标签和增强输出,极大的提高了管制效率。视频显示模块包括图像处理服务单元,图像处理服务单元用于对接收的全景视频数据进行图像识别处理,对图像中的航空器进行识别定位处理;识别定位后的航空器与态势显示模块的综合航迹进行关联,并对航空器挂标牌;通过图像识别算法对场面及五边降落航空器进行跟踪,并通过通信中间件与态势显示模块进行数据通信、节点监控及时钟同步。视频显示模块还包括视频存储单元,视频存储单元用于存储视频数据及关联后的监视数据,以及提供视频检索回放。图像处理服务单元和视频存储单元采用冗余配置。
[0026] 在本实施例中,态势显示模块包括监视数据处理单元,监视数据处理单元用于对多源监视数据融合处理、主用系统综合航迹处理、单通道目标过滤、航迹动态跟踪、目标QNH高度修正、高度跟踪处理、航迹过载处理以及飞行数据与监视数据处理。态势显示模块还包括飞行数据处理单元,飞行数据处理单元用于电报处理、GPS数据处理、飞行数据接入处理、飞行计划管理、自动收发起飞落地报、SSR代码、SID/STAR和进程单管理、相关和去相关处理、管制移交和计划航迹处理。态势显示模块还包括告警处理单元,告警处理单元用于对进近目标和场面目标进行冲突检测。态势显示模块还包括数据记录和回放单元,数据记录和回放单元用于记录和回放网络数据和管制席位视频数据。监视数据处理单元、飞行数据处理单元、告警处理单元和数据记录和回放单元通过通信中间件与视频显示模块进行数据通信、节点监控及时钟同步。
[0027] 监控模块实时显示目标系统中各个设备的工作状况,包括态势模块和视频显示模块中的各个单元的工作状态、外围的支持设备状态(如枪机、球机等)和网络设备的工作状态及各个设备的故障告警。监控模块还监控目标系统到监控子系统之间和各个子系统之间的网络连接状态,对目标系统的各个设备进行事先设定控制操作(包括远程重启、主备服务器或硬件手动切换等)。监控模块支持多种监控协议,例如;SNMP协议,基于TCP/IP的定制协议,串口Modbus协议等等。
[0028] 监控模块还用于可在线修改目标系统设备的配置,对目标系统网络工作状态的简单检测,比如到某个设备的物理线路是否通畅等等,还支持数据库,日志及配置信息存放于数据库,可以对日志进行复杂查询,并且支持对系统运行日志的数据处理及分析,可以通过日志显示设备的状态情况及趋势,支持多种系统配置(包括设备数量,设备类型,每个设备可以自定义监视内容),这些配置可以导入或导出,并且可以由具备权限的管理人员进行修改和切换,其管理可由数据库实现。监控界面具备高度定制化,可以在一个界面中对目标系统的网络拓扑进行分层次图形化显示,用户可以根据自己的喜好设定自定义布局。
[0029] 本发明实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统,能对多协议多路监视数据进行接收、处理和显示,将管制所需的多个独立系统有机综合起来进行综合统一管制,使得管制员在一个平台上就可以获得多个管制系统的数据及功能,避免复杂的人工切换,大大提高了管制效率。
[0030] 本实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合系统中的视频显示模块采用人工智能自动识别和视频增强技术,对显示的信息进行实时标签和增强输出,极大的提高了管制效率。
[0031] 在上述的第一实施例中,提供了一种基于视频的塔台管制信息融合系统,与之相对应的,本申请还提供一种基于视频的塔台管制信息融合方法。请参考图2,其为本发明第二实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合方法的流程图。由于方法实施例基本相似于装置实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见装置实施例的部分说明即可。下述描述的方法实施例仅仅是示意性的。
[0032] 如图2所示,示出了本发明第二实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合方法的流程图,该方法包括:
[0033] 视频显示模块接收机场全景视频系统传输过来的全景视频数据,并对全景视频数据中的图像进行航空器识别、定位、高速跟踪、枪球联动、视频挂标牌,并将全景视频数据、目标点迹和标牌数据传输给态势显示模块;
[0034] 态势显示模块接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警,并将航迹数据、告警数据和配置信息传输给视频显示模块;
[0035] 监控模块实时显示各个设备的工作状况,监控目标系统到监控子系统和各个子系统之间的网络连接状态。
[0036] 具体地,视频显示模块接收机场全景视频系统传输过来的全景视频数据,并对全景视频数据中的图像进行航空器识别、定位、高速跟踪、枪球联动、视频挂标牌具体包括:
[0037] 对接收的全景视频数据进行图像识别处理,对图像中的航空器进行识别定位处理;
[0038] 识别定位后的航空器与态势显示模块的综合航迹进行关联,并对航空器挂标牌;
[0039] 通过图像识别算法对场面及五边降落航空器进行跟踪。
[0040] 视频显示模块采用人工智能自动识别和视频增强技术,对显示的信息进行实时标签和增强输出,极大的提高了管制效率。
[0041] 具体地,态势显示模块接收和处理机场的飞行计划、报文数据、监视数据、气象数据、GPS数据和A‑CDM数据,并进行冲突检测和告警具体包括:
[0042] 对多源监视数据融合处理,主用系统综合航迹处理,单通道目标过滤,航迹动态跟踪,目标QNH高度修正,高度跟踪处理,航迹过载处理以及飞行数据与监视数据处理;
[0043] 对飞行数据接入处理,管理飞行计划,自动收发起飞落地报,管理SSR代码、SID/STAR和进程,相关和去相关处理,管制移交和计划航迹处理;
[0044] 对进近目标和场面目标进行冲突检测。
[0045] 本发明实施例提供的一种基于视频的塔台管制信息融合方法,能对多协议多路监视数据进行接收、处理和显示,将管制所需的多个独立系统有机综合起来进行综合统一管制,使得管制员在一个平台上就可以获得多个管制系统的数据及功能,避免复杂的人工切换,大大提高了管制效率。
[0046] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。