專利名稱：一種車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法
一種車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)場設(shè)施檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。
背景技術(shù)：
機(jī)場凈空是指機(jī)場附近沿起降航線一定范圍內(nèi)的空域，即在跑道兩端和兩側(cè)上空為飛機(jī)起飛爬升、降落下滑和目視盤旋需要所規(guī)定的空域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，不能有地面的障礙物來妨礙導(dǎo)航和飛行。因此在進(jìn)行機(jī)場選址時(shí)或在機(jī)場投入使用之后，都要對機(jī)場凈空進(jìn)行管理控制。機(jī)場凈空管理是飛行區(qū)管理和機(jī)場安全管理的重要內(nèi)容，對保障航空器起飛和進(jìn)近安全至關(guān)重要。困擾民用運(yùn)輸機(jī)場凈空管理的因素較多，其中如何精確定位障礙物的水平坐標(biāo)和高程并快速準(zhǔn)確地在凈空圖上確定障礙物的位置，已經(jīng)成為機(jī)場凈空管理部門亟待解決的重要問題之一。
目前，在機(jī)場凈空管理過程中，最常見的方法為首先委派專業(yè)測繪人員實(shí)地測量出凈空控制面內(nèi)的障礙物的水平坐標(biāo)和高程，再委托專業(yè)凈空評價(jià)機(jī)構(gòu)對上述測繪結(jié)果進(jìn)行評估，最后形成機(jī)場凈空區(qū)超限障礙物分布圖和機(jī)場凈空評價(jià)報(bào)告。這種方法評價(jià)周期長、費(fèi)用高，往往每隔5年在機(jī)場進(jìn)行安全審計(jì)過程中，才更新一次原有機(jī)場凈空區(qū)超限障礙物分布圖，已無法適應(yīng)機(jī)場周邊建設(shè)速度快、新增障礙物多的現(xiàn)狀，更無法動(dòng)態(tài)評估新增建筑物對機(jī)場運(yùn)行安全的影響。
現(xiàn)有機(jī)場凈空管理方法可歸納為測量和評估兩個(gè)階段。在測量階段，為解決測量范圍大、障礙物分布情況復(fù)雜的問題，已經(jīng)較廣泛地采取了全站儀配合GPS法，即充分發(fā)揮 GPS和全站儀在機(jī)場周邊障礙物高度測量上的優(yōu)勢在障礙物密集地區(qū)，全站儀測速快，測距鏡頭靈巧，可最大限度接近所需要采集數(shù)據(jù)的點(diǎn)位；而GPS測量時(shí)主站和移動(dòng)站不需要通視，尤其在測量山區(qū)機(jī)場周邊山頂高程時(shí)，比全站儀的適應(yīng)性更好。此技術(shù)相對成熟，也有相關(guān)研究和應(yīng)用的報(bào)道(如陳建水，張高興，機(jī)場凈空障礙物測量方法探討)。在評估階段，現(xiàn)有的機(jī)場凈空管理軟件可直接錄入障礙物坐標(biāo)及高程測量結(jié)果，再結(jié)合凈空面限制條件進(jìn)行超限判別，但缺點(diǎn)是軟件售價(jià)較高且無法識別新障礙物。
這樣，機(jī)場凈空測量和評價(jià)基本處于半脫節(jié)狀態(tài)。部分機(jī)場周圍建筑物分布較復(fù)雜，新障礙物不斷出現(xiàn)，機(jī)場凈空管理人員無法憑記憶及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而測繪人員在測量過程中也難以識別已輸入凈空管理系統(tǒng)的障礙物，就造成了新障礙物難以動(dòng)態(tài)獲取、舊障礙物反復(fù)測量的情況，給機(jī)場凈空管理帶來了不利影響，埋下了一定程度的安全隱患。所以，機(jī)場凈空管理部門對動(dòng)態(tài)管理機(jī)場凈空的系統(tǒng)要求非常迫切。例如黃山機(jī)場開發(fā)了利用谷歌地球軟件的機(jī)場凈空管理平臺，但其所依賴的谷歌地球軟件為美國公司所有，而且坐標(biāo)精度及服務(wù)的可持續(xù)性也無法得到保證。
因而，研發(fā)一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)、動(dòng)態(tài)指示并采集機(jī)場凈空范圍內(nèi)障礙物水平坐標(biāo)和高程的凈空管理系統(tǒng)，克服現(xiàn)有機(jī)場凈空管理中測量和評價(jià)脫節(jié)問題，使得機(jī)場凈空管理人員能及時(shí)判別某處障礙物的信息是否已儲存在系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)管理新增障礙物，必的工作，增強(qiáng)機(jī)場運(yùn)行的安全保障能力，意義重大。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠動(dòng)態(tài)指示并采集機(jī)場凈空管理區(qū)域內(nèi)障礙物水平坐標(biāo)和高程，有助于機(jī)場凈空管理人員及時(shí)掌握障礙物信息，從而保障機(jī)場運(yùn)行安全的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)安裝在車輛上，由此構(gòu)成采集車，其包括主控計(jì)算機(jī)、全站儀、GPS模塊和車用電源逆變器；其中主控計(jì)算機(jī)設(shè)置在采集車的駕駛室中，其為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，用于控制系統(tǒng)各部分工作，存儲和處理采集到的信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)；全站儀安裝在采集車后車斗內(nèi)的三角架上，通過數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)相連，用于測量機(jī)場凈空管理范圍內(nèi)障礙物的水平坐標(biāo)和高程；GPS模塊安裝在全站儀底部中心位置，通過電源線和數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)相連，用于采集全站儀中心位置的水平坐標(biāo)和高程；車用電源逆變器為整個(gè)系統(tǒng)的工作電源，其一端與車載電源連接，另一端通過電源線與主控計(jì)算機(jī)相接。
所述的主控計(jì)算機(jī)為一體式計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的控制方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟
1)系統(tǒng)上電自檢的Sl階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S2階段；
2)空閑模式的S2階段；在此階段中，GPS模塊開始獲取動(dòng)態(tài)坐標(biāo)信息并顯示于主控計(jì)算機(jī)顯示屏上的管理軟件窗口中，管理軟件與全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試，然后進(jìn)入S3 階段，以等待執(zhí)行采集命令；
3)判斷是否點(diǎn)擊采集按鈕的S3階段；在此階段中，用戶可對管理軟件內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、確認(rèn)硬件設(shè)備是否正常工作，此時(shí)系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“數(shù)據(jù)采集”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S4階段；否則返回到Sl階段的入口處以重新進(jìn)行系統(tǒng)自檢；
4)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集模式的S4階段；在此階段中，系統(tǒng)將收集GPS模塊和全站儀所采集的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換而獲取可用于機(jī)場凈空評價(jià)的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后進(jìn)入S5階段；
5)判斷是否保存采集數(shù)據(jù)的S5階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否結(jié)束當(dāng)前采集工作并保存數(shù)據(jù)，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S2階段的入口處；否則進(jìn)入S6階段。
6)判斷是否重新采集的S6階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否重新采集水平坐標(biāo)和高程，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S4階段的入口處；否則進(jìn)入S2階段的入口處，等待執(zhí)行采集命令。
本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的機(jī)場凈空評價(jià)方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟
1)系統(tǒng)上電自檢的S201階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S202階段；5
2)判斷硬件設(shè)備連接是否正常的S202階段；在此階段中，系統(tǒng)首先檢查相關(guān)硬件設(shè)備，用戶將根據(jù)主控計(jì)算機(jī)顯示屏上管理軟件窗口內(nèi)顯示的結(jié)果判斷硬件設(shè)備是否正常，如果顯示正常則點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕進(jìn)入S205階段；否則，點(diǎn)擊“返回”按鈕進(jìn)入S203階段；
3)判斷是否進(jìn)入脫機(jī)模式的S203階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“脫機(jī)模式”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S211階段；否則進(jìn)入 S204階段；
4)異常處理的S204階段；用戶在手工排除硬件設(shè)備異常、故障后點(diǎn)擊“重新檢測” 按鈕再次進(jìn)入S202階段；
5)判斷是否顯示GPS坐標(biāo)的S205階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“顯示GPS坐標(biāo)”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S206階段；否則進(jìn)入S211階段；
6)動(dòng)態(tài)顯示GPS坐標(biāo)的S206階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示在管理軟件窗口中，然后進(jìn)入S207階段；
7)判斷坐標(biāo)是否在障礙物信息庫內(nèi)的S207階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)已有障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以判斷當(dāng)前位置是否已經(jīng)記錄在障礙物信息庫內(nèi)，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S209階段；否則進(jìn)入S208階段；
8)判斷是否更新已有障礙物信息的S208階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“更新障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段；否則將返回到S206階段的入口處；
9)判斷是否有新增障礙物信息的S209階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“新增障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段；否則將返回到S206階段的入口處；
10)全站儀配合GPS模塊測量障礙物水平坐標(biāo)和高程并錄入障礙物信息庫的S210 階段；在此階段中，利用全站儀和GPS模塊測定障礙物的水平坐標(biāo)和高程，并將其存入系統(tǒng)的障礙物信息庫，然后返回到S206階段的入口 ；
11)集中顯示障礙物信息的S211階段；在此階段中，系統(tǒng)將全部障礙物信息顯示在主控計(jì)算機(jī)的顯示屏上，以供用戶查看，然后進(jìn)入S212階段；
12)判斷是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)的S212階段；在此階段中，系統(tǒng)將提示用戶“是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)”，并判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“是”按鈕，如果點(diǎn)擊“是”按鈕，則進(jìn)入S213階段；如果點(diǎn)擊“否”按鈕，則返回到S211階段的入口處；
13)評價(jià)全部障礙物超限狀況的S213階段；在此階段中，系統(tǒng)將讀取障礙物信息庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)障礙物水平坐標(biāo)來判斷其所在的凈空控制面，根據(jù)其高程判斷其超限程度以及障礙物間的相互遮擋情況，然后進(jìn)入S214階段；
14)生成凈空障礙物超限評價(jià)報(bào)告的S214階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)S213階段的評價(jià)結(jié)果生成此次機(jī)場凈空評價(jià)的報(bào)告，并以高亮字體在主控計(jì)算機(jī)的顯示屏上顯示出嚴(yán)重超限、對飛機(jī)安全起降影響較大的障礙物編號及其坐標(biāo)信息，并將評價(jià)結(jié)果顯示于管理軟件窗口內(nèi)，同時(shí)以文本方式存儲于主控計(jì)算機(jī)的硬盤上，至此整個(gè)評價(jià)過程結(jié)束。
本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)安裝在諸如現(xiàn)有皮卡車上而構(gòu)成采集車，該采集車可以快速動(dòng)態(tài)顯示并采集機(jī)場凈空范圍內(nèi)障礙物的水平坐標(biāo)和高程，同時(shí)結(jié)合本發(fā)明提供的機(jī)場凈空評價(jià)方法，可自動(dòng)分析障礙物對機(jī)場運(yùn)行安全的影響，縮短評價(jià)周期，降低評價(jià)費(fèi)用，并能有效減少測繪工作強(qiáng)度，提高機(jī)場凈空評價(jià)的工作效率。


圖1為本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)組成示意圖。
圖2為安裝有本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的采集車結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)控制方法流程圖。
圖4為利用本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)進(jìn)行的機(jī)場凈空評價(jià)方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)安裝在車輛上， 由此構(gòu)成采集車1，其包括主控計(jì)算機(jī)2、全站儀3、GPS模塊4和車用電源逆變器5 ；其中 主控計(jì)算機(jī)2設(shè)置在采集車1的駕駛室中，其為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，用于控制系統(tǒng)各部分工作，存儲和處理采集到的信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)；全站儀3安裝在采集車1后車斗內(nèi)的三角架上，通過數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)2相連，用于測量機(jī)場凈空管理范圍內(nèi)障礙物的水平坐標(biāo)和高程；GPS模塊4安裝在全站儀3底部中心位置，通過電源線和數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)3相連，用于采集全站儀3中心位置的水平坐標(biāo)和高程；車用電源逆變器5為整個(gè)系統(tǒng)的工作電源，其一端與車載電源連接，另一端通過電源線與主控計(jì)算機(jī)2相接。
所述的主控計(jì)算機(jī)2為一體式計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的控制方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟
1)系統(tǒng)上電自檢的Sl階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)2中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S2階段；
2)空閑模式的S2階段；在此階段中，GPS模塊3開始獲取動(dòng)態(tài)坐標(biāo)信息并顯示于主控計(jì)算機(jī)2顯示屏上的管理軟件窗口中，管理軟件與全站儀2進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試，然后進(jìn)入S3階段，以等待執(zhí)行采集命令；
3)判斷是否點(diǎn)擊采集按鈕的S3階段；在此階段中，用戶可對管理軟件內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、確認(rèn)硬件設(shè)備是否正常工作，此時(shí)系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“數(shù)據(jù)采集”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S4階段；否則返回到Sl階段的入口處以重新進(jìn)行系統(tǒng)自檢；
4)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集模式的S4階段；在此階段中，系統(tǒng)將收集GPS模塊3和全站儀2 所采集的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換而獲取可用于機(jī)場凈空評價(jià)的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后進(jìn)入S5階段；
5)判斷是否保存采集數(shù)據(jù)的S5階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否結(jié)束當(dāng)前采集工作并保存數(shù)據(jù)，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S2階段的入口處；否則進(jìn)入S6階段。
6)判斷是否重新采集的S6階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否重新采集水平坐標(biāo)和高程，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S4階段的入口處；否則進(jìn)入S2階段的入口處，等待執(zhí)行采集命令。
本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的機(jī)場凈空評價(jià)方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟
1)系統(tǒng)上電自檢的S201階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)2中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S202階段；
2)判斷硬件設(shè)備連接是否正常的S202階段；在此階段中，系統(tǒng)首先檢查相關(guān)硬件設(shè)備，用戶將根據(jù)主控計(jì)算機(jī)2顯示屏上管理軟件窗口內(nèi)顯示的結(jié)果判斷硬件設(shè)備是否正常，如果顯示正常則點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕進(jìn)入S205階段；否則，點(diǎn)擊“返回”按鈕進(jìn)入S203階段；
3)判斷是否進(jìn)入脫機(jī)模式的S203階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“脫機(jī)模式”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S211階段；否則進(jìn)入 S204階段；
4)異常處理的S204階段；用戶在手工排除硬件設(shè)備異常、故障后點(diǎn)擊“重新檢測” 按鈕再次進(jìn)入S202階段；
5)判斷是否顯示GPS坐標(biāo)的S205階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“顯示GPS坐標(biāo)”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S206階段；否則進(jìn)入S211階段；
6)動(dòng)態(tài)顯示GPS坐標(biāo)的S206階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊3接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示在管理軟件窗口中，然后進(jìn)入S207階段；
7)判斷坐標(biāo)是否在障礙物信息庫內(nèi)的S207階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊3 接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)已有障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以判斷當(dāng)前位置是否已經(jīng)記錄在障礙物信息庫內(nèi)，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S209階段；否則進(jìn)入S208階段；
8)判斷是否更新已有障礙物信息的S208階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“更新障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段；否則將返回到S206階段的入口處；
9)判斷是否有新增障礙物信息的S209階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“新增障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段；否則將返回到S206階段的入口處；
10)全站儀配合GPS模塊測量障礙物水平坐標(biāo)和高程并錄入障礙物信息庫的S210 階段；在此階段中，利用全站儀2和GPS模塊3測定障礙物的水平坐標(biāo)和高程，并將其存入系統(tǒng)的障礙物信息庫，然后返回到S206階段的入口 ；
11)集中顯示障礙物信息的S211階段；在此階段中，系統(tǒng)將全部障礙物信息顯示在主控計(jì)算機(jī)2的顯示屏上，以供用戶查看，然后進(jìn)入S212階段；
12)判斷是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)的S212階段；在此階段中，系統(tǒng)將提示用戶“是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)”，并判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“是”按鈕，如果點(diǎn)擊“是”按鈕，則進(jìn)入S213階段；如果點(diǎn)擊“否”按鈕，則返回到S211階段的入口處；
13)評價(jià)全部障礙物超限狀況的S213階段；在此階段中，系統(tǒng)將讀取障礙物信息庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)障礙物水平坐標(biāo)來判斷其所在的凈空控制面，根據(jù)其高程判斷其超限程度以及障礙物間的相互遮擋情況，然后進(jìn)入S214階段；
14)生成凈空障礙物超限評價(jià)報(bào)告的S214階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)S213階段的評價(jià)結(jié)果生成此次機(jī)場凈空評價(jià)的報(bào)告，并以高亮字體在主控計(jì)算機(jī)2的顯示屏上顯示出嚴(yán)重超限、對飛機(jī)安全起降影響較大的障礙物編號及其坐標(biāo)信息，并將評價(jià)結(jié)果顯示于管理軟件窗口內(nèi)，同時(shí)以文本方式存儲于主控計(jì)算機(jī)2的硬盤上，至此整個(gè)評價(jià)過程結(jié)束ο
安裝有本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的采集車1在使用時(shí)，首先需要檢測人員將全站儀3和GPS模塊4的數(shù)據(jù)線和電源線分別連接到主控計(jì)算機(jī)2和車用電源逆變器5上，然后啟動(dòng)主控計(jì)算機(jī)2內(nèi)與采集車1配套的管理軟件，并進(jìn)行硬件檢測。 隨后，啟動(dòng)采集車1，當(dāng)其行駛至凈空控制范圍內(nèi)的某障礙物所在位置時(shí)，點(diǎn)擊主控計(jì)算機(jī) 2顯示屏上管理軟件窗口內(nèi)“顯示GPS坐標(biāo)”按鈕，以動(dòng)態(tài)獲得該處GPS坐標(biāo)，程序自動(dòng)將該坐標(biāo)與障礙物信息庫內(nèi)記錄的所有障礙物坐標(biāo)進(jìn)行比對，檢索并顯示該坐標(biāo)最接近的障礙物信息，如果有相近檢索結(jié)果，則提示是否更新障礙物信息，如沒有相近檢索結(jié)果，則提示是否增加障礙物信息，在更新或增加障礙物信息過程中，采用全站儀3配合GPS模塊4的方法，檢測人員使用全站儀3測量障礙物的水平坐標(biāo)及高程并上傳給主控計(jì)算機(jī)2，管理軟件將全站儀3和GPS模塊4收集到的坐標(biāo)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換后存儲于障礙物信息庫內(nèi)，最后可進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)并生成評價(jià)報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)，其特征在于所述的采集管理系統(tǒng)安裝在車輛上，由此構(gòu)成采集車(1)，其包括主控計(jì)算機(jī)O)、全站儀(3)、GPS模塊(4)和車用電源逆變器(5)；其中主控計(jì)算機(jī)⑵設(shè)置在采集車⑴的駕駛室中，其為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，用于控制系統(tǒng)各部分工作，存儲和處理采集到的信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)；全站儀(3)安裝在采集車(1)后車斗內(nèi)的三角架上，通過數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)(2) 相連，用于測量機(jī)場凈空管理范圍內(nèi)障礙物的水平坐標(biāo)和高程；GPS模塊(4)安裝在全站儀 (3)底部中心位置，通過電源線和數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)C3)相連，用于采集全站儀(3)中心位置的水平坐標(biāo)和高程；車用電源逆變器(5)為整個(gè)系統(tǒng)的工作電源，其一端與車載電源連接，另一端通過電源線與主控計(jì)算機(jī)( 相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)，其特征在于所述的主控計(jì)算機(jī)O)為一體式計(jì)算機(jī)。
3.—種如權(quán)利要求1所述的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述的控制方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟1)系統(tǒng)上電自檢的Sl階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)O)中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S2階段；2)空閑模式的S2階段；在此階段中，GPS模塊(3)開始獲取動(dòng)態(tài)坐標(biāo)信息并顯示于主控計(jì)算機(jī)( 顯示屏上的管理軟件窗口中，管理軟件與全站儀( 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信測試，然后進(jìn)入S3階段，以等待執(zhí)行采集命令；3)判斷是否點(diǎn)擊采集按鈕的S3階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“數(shù)據(jù)采集”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S4階段；否則返回到Sl階段的入口處以重新進(jìn)行系統(tǒng)自檢；4)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集模式的S4階段；在此階段中，系統(tǒng)將收集GPS模塊C3)和全站儀(2) 所采集的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換而獲取可用于機(jī)場凈空評價(jià)的障礙物水平坐標(biāo)和高程，然后進(jìn)入S5階段；5)判斷是否保存采集數(shù)據(jù)的S5階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否結(jié)束當(dāng)前采集工作并保存數(shù)據(jù)，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S2階段的入口處；否則進(jìn)入 S6階段。6)判斷是否重新采集的S6階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)用戶操作來判斷是否重新采集水平坐標(biāo)和高程，如果判斷結(jié)果為“是”，則返回到S4階段的入口處；否則進(jìn)入S2階段的入口處，等待執(zhí)行采集命令。
4.一種利用權(quán)利要求1所述的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)進(jìn)行的機(jī)場凈空評價(jià)方法，其特征在于所述的評價(jià)方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟1)系統(tǒng)上電自檢的S201階段；在此階段中，系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件的上電自檢，并啟動(dòng)在主控計(jì)算機(jī)O)中安裝的管理軟件，然后進(jìn)入S202階段；2)判斷硬件設(shè)備連接是否正常的S202階段；在此階段中，系統(tǒng)首先檢查相關(guān)硬件設(shè)備，用戶將根據(jù)主控計(jì)算機(jī)(2)顯示屏上管理軟件窗口內(nèi)顯示的結(jié)果判斷硬件設(shè)備是否正常，如果顯示正常則點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕進(jìn)入S205階段；否則，點(diǎn)擊“返回”按鈕進(jìn)入S203階段；3)判斷是否進(jìn)入脫機(jī)模式的S203階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“脫機(jī)模式”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S211階段；否則進(jìn)入S204 階段；4)異常處理的S204階段；用戶在手工排除硬件設(shè)備異常、故障后點(diǎn)擊“重新檢測”按鈕再次進(jìn)入S202階段；5)判斷是否顯示GPS坐標(biāo)的S205階段；在此階段中，系統(tǒng)將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口中的“顯示GPS坐標(biāo)”命令按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S206階段；否則進(jìn)入 S211階段；6)動(dòng)態(tài)顯示GPS坐標(biāo)的S206階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊( 接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示在管理軟件窗口中，然后進(jìn)入S207階段；7)判斷坐標(biāo)是否在障礙物信息庫內(nèi)的S207階段；在此階段中，系統(tǒng)將GPS模塊(3)接收的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)已有障礙物坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以判斷當(dāng)前位置是否已經(jīng)記錄在障礙物信息庫內(nèi)，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S209階段；否則進(jìn)入S208階段；8)判斷是否更新已有障礙物信息的S208階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“更新障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段； 否則將返回到S206階段的入口處；9)判斷是否有新增障礙物信息的S209階段；在此階段中，管理軟件將判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“新增障礙物信息”按鈕，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S210階段；否則將返回到S206階段的入口處；10)全站儀配合GPS模塊測量障礙物水平坐標(biāo)和高程并錄入障礙物信息庫的S210階段；在此階段中，利用全站儀( 和GPS模塊C3)測定障礙物的水平坐標(biāo)和高程，并將其存入系統(tǒng)的障礙物信息庫，然后返回到S206階段的入口 ；11)集中顯示障礙物信息的S211階段；在此階段中，系統(tǒng)將全部障礙物信息顯示在主控計(jì)算機(jī)O)的顯示屏上，以供用戶查看，然后進(jìn)入S212階段；12)判斷是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)的S212階段；在此階段中，系統(tǒng)將提示用戶“是否進(jìn)行機(jī)場凈空評價(jià)”，并判斷用戶是否點(diǎn)擊管理軟件窗口上的“是”按鈕，如果點(diǎn)擊“是”按鈕，則進(jìn)入S213階段；如果點(diǎn)擊“否”按鈕，則返回到S211階段的入口處；13)評價(jià)全部障礙物超限狀況的S213階段；在此階段中，系統(tǒng)將讀取障礙物信息庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)障礙物水平坐標(biāo)來判斷其所在的凈空控制面，根據(jù)其高程判斷其超限程度以及障礙物間的相互遮擋情況，然后進(jìn)入S214階段；14)生成凈空障礙物超限評價(jià)報(bào)告的S214階段；在此階段中，系統(tǒng)將根據(jù)S213階段的評價(jià)結(jié)果生成此次機(jī)場凈空評價(jià)的報(bào)告，并以高亮字體在主控計(jì)算機(jī)O)的顯示屏上顯示出嚴(yán)重超限、對飛機(jī)安全起降影響較大的障礙物編號及其坐標(biāo)信息，并將評價(jià)結(jié)果顯示于管理軟件窗口內(nèi)，同時(shí)以文本方式存儲于主控計(jì)算機(jī)O)的硬盤上，至此整個(gè)評價(jià)過程結(jié)束ο
全文摘要
一種車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。系統(tǒng)安裝在車輛上，其包括主控計(jì)算機(jī)、全站儀、GPS模塊和車用電源逆變器；主控計(jì)算機(jī)設(shè)置在駕駛室中；全站儀安裝在采集車后車斗內(nèi)，通過數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)相連；GPS模塊安裝在全站儀底部中心位置，通過電源線和數(shù)據(jù)線與主控計(jì)算機(jī)相連；車用電源逆變器通過電源線與主控計(jì)算機(jī)相連。本發(fā)明提供的車載機(jī)場凈空動(dòng)態(tài)采集管理系統(tǒng)安裝在諸如現(xiàn)有皮卡車上而構(gòu)成采集車，可動(dòng)態(tài)顯示并采集機(jī)場凈空管理區(qū)域內(nèi)障礙物水平坐標(biāo)和高程，結(jié)合本發(fā)明提供的機(jī)場凈空評價(jià)方法，可隨時(shí)分析新增障礙物對機(jī)場運(yùn)行安全的影響，縮短評價(jià)周期，降低評價(jià)費(fèi)用，減少工作強(qiáng)度，提高工作效率。
文檔編號G06F19/00GK102521481SQ20111036307
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者劉國光, 劉遠(yuǎn), 張獻(xiàn)民, 武志瑋, 程國勇 申請人:中國民航大學(xué)