一种空中交通运行管制指令监控方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及空中交通控制领域，具体涉及一种空中交通运行管制指令监控方法与系统。通过数据分析处理装置对管制员‑飞行员陆空通信内容、空中交通各运行系统数据以及空中交通运行的相关规则规定进行数据分析，得出管制员发布的指令内容和空中交通运行分析数据，再将管制员发布的指令内容与空中交通运行分析数据进行对比，得出管制员发布指令正确或者错误的结果，并根据比对结果发出相应的提示信息，以便及时发现和纠正错误，因此提高了飞行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种空中交通运行管制指令监控方法与系统
本专利技术涉及空中交通控制领域，具体涉及一种空中交通运行管制指令监控方法与系统。
技术介绍
在浩瀚无垠的天空，飞机似乎可以不受约束地随意飞行，其实并非如此：飞机就像车辆在地面行驶必须遵守交通规则、接受警察和红绿灯的指挥一样，飞机在天上飞行也必须要遵守空中交通规则，也要受到专门机构的指挥与调度，这就是——空中交通管制（AirTrafficControl）。空中交通管制利用技术手段和设备对飞机在空中飞行的情况进行监视和管理，保证一切飞机的飞行活动随时受地面指挥调度的管理，严格按计划（高度和航线）飞行，有效利用空间，保证空中交通有秩序进行，防止飞机在空中相撞，防止飞机同障碍物相撞，保证空中交通无阻和有序飞行，以保证其飞行安全和飞行效率。地面指挥调度就是管制员与飞行员通过陆空语音通话，由管制员向飞行员发出管控指令指挥飞行员按要求操作飞机，因此保证管制员向飞行员发出的管控指令符合当时的空情及空中交通管制规范非常重要。而管制员作为一个个体，有其无法避免的局限性，即人们在经过长时间的精神高度集中的工作后，注意力、反应速度、记忆力和判断力将会下降，导致有时候会出现判断出错的情况，存在飞行安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种空中交通运行管制指令监控方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于通过数据分析处理装置对管制员-飞行员陆空通信内容、空中交通各运行系统数据以及空中交通运行的相关规则规定进行数据分析，得出管制员发布的指令内容和空中交通运行分析数据，再将管制员发布的指令内容与空中交通运行分析数据进行对比，得出管制员发布指令正确或者错误的结果，并根据比对结果发出相应的提示信息。本专利技术的另一目的在于提供一种空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于包括以下单元：运行信息采集单元，用于实时采集管制运行的各类相关信息，供系统其他单元分析处理使用；信息存储交互单元，用于收集存储系统内其他单元分析得出数据等内容，供其他单元调用；运行信息分析处理单元，通过调用系统内其他单元及单元内部其他模块的数据，对数据进行分析处理，得到相应分析数据，并将数据转换成统一的格式化数据进行存贮，供其他单元分析处理使用；指令分析判断单元，将管制员发布的指令与空中交通运行分析数据进行分析比对；监控结果生成单元，将指令分析判断单元比对结果分类存储记录，供后续模块调用；信息输出单元，将监控结果生成单元存储的分析结果输出。采用上述空中交通运行管制指令监控方法及系统，利用现有先进成熟的计算机技术构成的智能化监控及分析系统，实施采集各种空中交通各运行系统数据，再经过系统分析得出推算的管制员应发指令内容、运行条件、运行冲突、运行规则。将管制员发布的指令与上述内容进行比较比对分析，得出比对分析结果，从而判断管制员指令是否出现错误。并根据比对结果发出相应提示信息；对管制员发布的错误指令进行错误类型分析，发出相应错误类型提示信息，以便及时发现和纠正错误，因此提高了飞行的安全性。下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术空中交通运行管制指令监控系统实施例结构框图。具体实施方式本专利技术的空中交通运行管制指令监控方法的核心是通过数据分析处理装置对管制员-飞行员陆空通信内容、空中交通各运行系统数据以及空中交通运行的相关规则规定进行数据分析，得出管制员发布的指令内容和空中交通运行分析数据，再将管制员发布的指令内容与空中交通运行分析数据进行对比，得出管制员发布指令正确或者错误的结果，并根据比对结果发出相应的提示信息。其中管制员-飞行员陆空通信内容包括飞行员的报告、飞行员请求内容，可以是语音或者数据链信息，通过相应实时采集装置实时采集或通过调用其他数据库获悉。所述空中交通各运行系统可以根据需要包括管制员、飞行员陆空通信系统、空中雷达系统、地面雷达系统、自动相关监视系统、机场区域气象观测系统、机场区域灯光保障设施、机场航班运行动态系统、机场灯光运行系统中的部分或全部。为了可以更加准确高效地进行分析，所述数据分析处理装置优选对管制员-飞行员陆空通话内容、空中交通各运行系统数据分解成包括运行要素、运行条件要素、运行冲突等元素后再进行分析比对，各类信息均以各自统一的格式化数据进行存贮。通过实时获悉空中交通各运行系统，包括管制员、飞行员陆空通信系统、空中雷达系统、地面雷达系统、自动相关监视系统、机场区域气象观测系统、机场区域灯光保障设施、机场航班运行动态系统、机场灯光运行系统数据，以得知当前运行要素、当前运行条件要素，以及得知管制员向各个航空器发布的指令、当前各航空所处的运行阶段/位置/运动趋势等信息，并由此得知运行区域中航空器运行冲突；在获得上述各种相关信息后，再通过数据分析处理装置对上述采集装置所采集到的信息进行分析处理，得出当前[运行要素]、[运行条件要素]、运行冲突等信息；再根据当前[运行要素]、[运行条件要素]、运行冲突等信息以及空中交通运行的相关规则规定，得出[推算所需发布指令内容]，即管制员需要发布的指令内容；接着，再将包括系统采集到的管制员发布的指令与所述需要发布的指令内容以及运行条件、运行冲突、运行规则进行分析比对，并根据比对结果发出相应提示信息；对管制员发布的错误指令进行错误类型分析，发出相应错误类型提示信息。系统可以对包括如下内容进行分析比对，并根据分析结构给出如下部分或者全部相应的错误类型提示信息：1）当出现触发管制员发布指令的[指令触发要素]时，管制员是否发布对应类型的指令内容，如未发布，发出对应类型指令的错误提示；2）当出现[触发管制员发布指令因素]时，管制员是否发布满足相应信息要素集合的指令内容，如未发布，发出相应类型指令集合中信息要素的错误提示；3）发布的指令内容，是否符合当前运行要素，如不符，发出发布的指令中信息要素与当前运行要素参数不符的错误提示；4）发布的指令内容，是否符合当前运行条件，如不符，发出发布的指令不满足当前运行条件的错误提示；5）发布的指令内容，是否避免了航空器运行冲突，如未避免，发出发布的指令未避免航空器运行冲突的错误提示；6）发布的指令内容，是否符合相关运行规则规定，如不符，发出发布的指令内容不符合相关运行规则规定错误的提示。为了方便分析比对，所述采集装置实时采集的各类信息优选均以各自统一的格式化数据进行存贮。本专利技术中，用于实现上述方法的空中交通运行管制指令监控系统包括以下单元：运行信息采集单元，运行信息采集单元用于实时采管制运行的各类相关信息，供系统其他单元分析处理使用；信息存储交互单元，信息存储交互单元用于收集存储系统内其他单元分析得出数据等内容，供其他单元调用；运行信息分析处理单元，运行信息分析处理单元通过调用系统内其他单元及单元内部其他模块的数据，对数据进行分析处理，得到相应分析数据，并将数据转换成统一的格式化数据进行存贮，供其他单元分析处理使用；指令分析判断单元，指令分析判断单元将管制员发布的指令与空中交通运行分析数据进行分析比对；监控结果生成单元，监控结果生成单元将指令分析判断单元比对结果分类存储记录，供后续模块调用；信息输出单元，将监控结果生成单元存储的分析结果输出，提示输出方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于通过数据分析处理装置对管制员‑飞行员陆空通信内容、空中交通各运行系统数据以及空中交通运行的相关规则规定进行数据分析，得出管制员发布的指令内容和空中交通运行分析数据，再将管制员发布的指令内容与空中交通运行分析数据进行对比，得出管制员发布指令正确或者错误的结果，并根据比对结果发出相应的提示信息。

【技术特征摘要】
1.一种空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于通过数据分析处理装置对管制员-飞行员陆空通信内容、空中交通各运行系统数据以及空中交通运行的相关规则规定进行数据分析，得出管制员发布的指令内容和空中交通运行分析数据，再将管制员发布的指令内容与空中交通运行分析数据进行对比，得出管制员发布指令正确或者错误的结果，并根据比对结果发出相应的提示信息。2.根据权利要求1所述的空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于：所述数据分析处理装置对管制员-飞行员陆空通话内容、空中交通各运行系统数据分解成包括推算管制员需要发布的指令内容、运行要素、运行条件要素、运行冲突等元素后再进行分析比对。3.根据权利要求1所述的空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于：所述空中交通各运行系统包括管制员、飞行员陆空通信系统、空中雷达系统、地面雷达系统、航班运行动态系统、自动相关监视系统、气象观测预报系统。4.根据权利要求1所述的空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于：所述提示信息包括错误类型提示信息，包括如下部分或者全部错误类型提示信息：1）当出现触发管制员发布指令的指令触发要素时，管制员未发布对应类型的指令内容，则发出未发布对应类型的指令内容的错误提示信息；2）当出现触发管制员发布指令因素时，管制员未发布满足相应信息要素集合的指令内容，则发出未发布满足相应信息要素集合的错误提示信息；3）发布的指令内容不符合当前运行要素，则发出发布的指令中信息要素与当前运行要素参数不符的错误提示信息；4）发布的指令内容不符合当前运行条件，则发出发布的指令不满足当前运行条件的错误提示信息；5）发布的指令内容未能避免航空器运行冲突，则发出发布的指令未避免航空器运行冲突的错误提示信息；6）发布的指令内容不符合相关运行规则规定，则发出发布的指令内容不符合相关运行规则规定的错误提示信息。5.根据权利要求1所述的空中交通运行管制指令监控方法，其特征在于：所述管制员-飞行员陆空通话内容、空中交通各运行系统数据通过相应采集装置实时采集，所述采集装置实时采集的各类信息均以各自统一的格式化数据进行存贮。6.一种空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于包括以下单元：运行信息采集单元，用于实时采集管制运行的各类相关信息，供系统其他单元分析处理使用；信息存储交互单元，用于收集存储系统内其他单元分析得出数据等内容，供其他单元调用；运行信息分析处理单元，通过调用系统内其他单元及单元内部其他模块的数据，对数据进行分析处理，得到相应分析数据，并将数据转换成统一的格式化数据进行存贮，供其他单元分析处理使用；指令分析判断单元，将管制员发布的指令与空中交通运行分析数据进行分析比对；监控结果生成单元，将指令分析判断单元比对结果分类存储记录，供后续模块调用；信息输出单元，将监控结果生成单元存储的分析结果输出。7.根据权利要求6所述的空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于所述运行信息采集单元包括：陆空通信信息采集模块，用于实时采集管制员/飞行员陆空通信信息，通信信息包括语音通话、数据链通信；航班动态运行信息采集模块，用于实时采集航班运行的动态信息，包括各航班飞机计划信息、出港航班预计离港时间、出港航班给定离港时刻、出港航班航前准备状态、进港航班预计到达时间、进港航班实际到达时刻信息；航空器动态运行信息采集模块，用于通过雷达系统、地面监视雷达、航空器机载设施、ADS-B系统、电子进程单、机场航空器监控追踪系统中一个或多个设备，实时采集空中交通运行区域航空器运行状态、运行阶段、位置，高度、运动情况等信息；相关空中交通运行信息采集模块，用于采集与空中交通运行有关的各类信息，包括机场跑道运行信息、气象信息、气象设备信息、机场运行保障灯光信息、航路航线信息、空域相关信息、相关运行规定规则、航空公司各机型运行标准、机场最低运行标准，应答机数据库、航班号数据库信息。8.根据权利要求7所述的空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于所述运行信息采集单元还包括：自动化系统管制指令操作采集模块，用于实时采集管制员在空管自动化系统中进行的指令操作信息；航空器端相关信息采集模块，用于实时采集航空器端的设备发送的包括飞行员报告、请求、操作情况、飞行员方相关信息以及机载设备自行报告信息信息内容。9.根据权利要求6所述的空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于信息存储交互单元包括：信息存储交互模块，用于收集存储系统内其他单元分析得出数据等内容，供其他单元调用，从而实现各模块数据交互；内部数据库模块，提供若干数据库，包括尾流间隔规定、空中间隔规定、航空公司各机型运行标准、机场最低运行标准，应答机数据库、航班号数据库、指令、运行条件标准、运行规则，供系统其它模块处理分析使用。10.根据权利要求6所述的空中交通运行管制指令监控系统，其特征在于运行信息分析处理单元包括：陆空通信信息分析处理模块：将所述陆空通信信息采集模块采集得到的各条陆空通话信息处理转换为包含接收方、呼叫方、信息类型、信息子类型、信息发送时间、信息内容的陆空通信信息统一化格式数据；其中，信息内容由一个或多个信息要素及其他内容组成，各个信息要素由信息要素类型和信息要素参数组成；自动化系统管制指令操作分析处理模块：将自动化系统管制指令操作采集模块采集得到的管制员在各个自动化系统中进行的指令操作进行分析处理，得到包含指令发送方、指令接收方、指令类型、指令信息要素的管制指令操作信息统一化格式数据；航空器端相关信息分析处理模块：将航空器端相关信息采集模块采集到的包括飞行员报告、请求、飞行员操作信息进行分析处理，得到包含发送方、接收方、信息类型、信息要素、信息发送时间等的航空器端相关信息统一化格式数据；运行要素分析处理模块：将运行信息采集单元相关空中交通运行信息采集模块以及其他相关模块收集得到的各个当前空中交通运行信息制作为统一格式化数据，记为[运行要素]，[运行要素]以[运行要素类型：运行要素参数]结构存储；运行条件分析处理模块：将运行信息采集单元中相关空中交通运行信息采集模块以及其他相关模块收集得到的当前与运行条件有关的信息制作为统一格式化数据，记为[运行条件要素]，各[运行条件要素]以[运行条件要素类型：运行条件要素参数]结构存储；航班运行动态信息分析处理模块：将运行信息采集单元中航班动态运行信息采集模块收集到的各类航班运行动态信息，制作并存储为包含航空器识别标志、航空器应答机编码、给定机位、计划航路等内容的航班运行动态信息的统一格式化数据，供后续模块调用；航空器动态运行信息分析处理模块：将运行信息采集单元中航空器动态运行信息采集模块收集到的航空器的各个动态运行信息，制作并存储为包含航空器识别标志、航空器运行状态、运行阶段、位置，高度、运动情况内容的统一格式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克军，杨宇，冯仓玉，沈皓，
申请(专利权)人：温州云航信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33