Page 103 - 大数据云计算技术与通信安全研究

第四章 智慧机场的建设

基于四维轨迹预测模型，提出了基于速度剖面拟合的航空器场面滑行四维轨迹预
测的方法，突破了大型机场场面路径规划技术，提高了运行效率，平均减少航空
器滑行时间 3 分钟 / 架次。主要关键技术如下：
①进离场一体化路径规划方法。针对即将进离港航班，建立了基于空中优先

或离场优先策略的进港、离港、时隙分配模型，考虑管制移交限制、流量限制等
约束条件，结合场面运行规则，提出基于航班时刻优化的跑道分配算法，针对滑
行时间最短、滑行路径最少及旅客感受最优的目标优化需求，将机场环境结构化
剖析，形成含点、线、面的二维网络图，对路径循环扫描计算、比对，为航空器

和车辆构建符合优化目标、机场环境、运行规则、尾流间隔的路径。
②基于四维轨迹预测模型的动态路径规划方法。针对推出或落地航班，基于
活动目标运动特征的历史四维轨迹模型库，增加速度、加速度、转弯次数、坡度、
低能见度条件、跑道类型、滑行道类型、机型、尾流类别等权重，结合活动目标

当前监视信息和未来交通趋势信息，生成无冲突的时间窗向量，提供活动目标滑
行时长加滑行距离加旅客感受的最优解滑行路径，有效减少了航班滑行时间。
2. 复杂机场场面滑行冲突快速预警技术
针对大型机场多跑道密集运行、场面交通环境动态多变等导致跑滑冲突风

险高，难以及时、准确告警的问题，提出了基于热区计算的场面安全态势快速
生成方法，突破机场场面冲突预警技术，对跑道入侵、穿越跑道、交叉道口冲
突、落错跑道等重要场景下的平均预警时间由 1s 提前到 2.5s，告警探测概率大
于 99.9%。基于热区计算的场面安全态势快速生成方法，基于计算机对已经分配

的路由进行实时计算，找出潜在的冲突可能，并结合当前航空器的位置、速度、
飞行计划等数据进行快速的冲突计算，自动探测航空器冲突发生的时间和位置，
设置“热区”，给出避让方案，并且允许管制员对避让方案进行人工干预。解决
当前航空器场面引导和冲突避让完全依靠人工观察，存在人为误差、反应时间较

长，进而效率降低，影响运行安全问题。
3. 智能灯光引导技术
系统基于活动目标管制许可的路线和灯光控制决策模型，向助航灯光系统发
送合适的指令，自动切换滑行道中线灯和停止排灯，自动引导航空器跟随绿灯滑

行，有效降低了大型繁忙机场管制员工作负荷，尤其对雾、霾等低能见度天气条
件运行发挥巨大的作用，提高了管制效率。

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