CN1466283A - 机场平面监控***及方法 - Google Patents

Abstract

一种机场平面监控***，包括一控制装置及一受控装置，该受控装置内含一第一数据更包括有一参数，该受控装置将该第一数据传输到该控制装置，而该控制装置亦传送一第二数据予该受控装置；藉由该控制装置与该受控装置间的沟通，使得该控制装置能确实掌握该受控装置的状态，而能对该受控装置下达指令，并提供即时信息，以达到机场监控的目的。

Description

机场平面监控***及方法

(1)技术领域

本发明有关一种机场平面监控***及方法，尤指一种在机场平面的各种物体上装设发信装置的***及方法。

(2)背景技术

以往的机场监控方式，是利用搜索雷达，将空中各飞行体的数据，如高度、距离、方位等加以搜集，并辅以飞行员的口头报告，于监控中心汇集整合，并作判断，再告知各飞行体及机场平面上的各个物体采取适当的措施。此种方式在以往飞行体的速度缓慢、数量不多的情形下，是可以正常运作，但随着科技进步及经济发展，飞行体的数量暴增、速度加快，使得旧有的口头报告的方式缓不济急、错误亦多，而雷达亦易受地形及气候的影响，实用上有诸多盲点。

故在现有成熟技术的基础上，发展了新一代所谓的卫星通讯、导航、监视及航管***，简称CNS/ATM(Communication，Navigation and Surveillance，Automatic Traffic Management)。在通讯(C)方面，以数据通讯链弥补语音通讯的不足，强化数据的交换与传递；在导航(N)方面，利用全球定位***(GPS)及INS取代传统的地面导航，以达到自由飞行(Free Flight)的目的；在监视(S)方面，则以自动回报的方式，强化对飞行物的监视。

回顾目前现有的飞航监视***，主要是根据一次雷达(PSR)、二次雷达(SSR)的搜索及追踪有限空域内的飞行物，并搭配驾驶员的语音回报，分别提供距离、方位及身份的识别，以进行空域管制。然而雷达却无法有效地对地面上的人、车及障碍物作检测并监控，且建设成本极高使得雷达有无法广设的困难。

另一种习用的监控***为ADS-B***，是藉由导航卫星(GPS及GLONASS)，接收飞行物的位置数据，以即时全方位的方式，通过机载导航***的双向传输链广播航空器的相关位置数据，同时亦可接收其他航空器及地面接收/管制站相关信息的广播，并在航空器的显示器及地面管制站的显示器上，显示一固定空域内所有航空器的相关位置信息，以避免空中接近及碰撞的事故发生，故能以较早期的监控***实现更为有效的飞航监控、管制的功能。

故ADS-B***是以双向广播的方式进行空对空、空对地的隔离保障措施，可针对起降、滑行、装卸客货各式航空器，机场地面上移动的各式车辆及不随车的人员，以及各种限制地区，进行监视作业。

然而因其是通过卫星进行数据传输，成本高昂，而无线数据机的频率、距离、性能皆有所限制，且存在地面接收及处理设备的匹配问题，基于上述的各种问题的考虑，现代的机场十分需要一种稳定度高、且不受距离与频率限制的通讯***加以辅助配合既有的监控***，达到监控的全面化及高效率。

(3)发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机场平面的监控方法与***，可将一空域内的所有航空器内含的数据予以汇整而进行有效的监控。

本发明的另一目的在于提供一种机场平面的监控方法与***，将机场平面的各种移动设施内的数据进行传输，并于监控中心作汇整而进行有效的监控。

本发明的又一目的在于提供一种机场平面的监控方法与***，将机场地面的各种非移动设施内的数据进行传输，并于监控中心作汇整而进行有效的监控。

依本发明一方面提供一种机场平面监控***，它包括，一受控装置，具有一第一数据，该第一数据包括该受控装置的一参数；以及一控制装置，具有一第二数据，该第二数据包括一指示，其中该受控装置是传输该第一数据至该控制装置，而该控制装置是传输该第二数据予该受控装置，藉由该控制装置与该受控装置之间的数据传递，使得该控制装置能确实掌握该受控装置的该状态，而提供该指示予该受控装置，以实现机场平面监控。

较佳者，其中该控制装置为空中交通管理中心。

如上述的***，其中该受控装置为一机场平面上的固定物。

较佳者，其中该固定物为选自障碍物、施工地区、禁止地区、隔离区、危险区其中之一。

较佳者，其中该受控装置为一机场平面上的移动物。

较佳者，其中该移动物为选自飞机、人员及车辆其中之一。

较佳者，其中该受控装置可通过一移动通信业者所架构的通信***与该控制装置进行该第一数据及该第二数据的传递。

较佳者，其中该移动通信业者的通信网络内包括一防火墙，并在该防火墙内建立一包括有一飞航数据的数据库，通过该防火墙的隔离才与一外部网络进行数据的传递，以避免外界的破坏，如电脑骇客的恶意破坏，以提高安全性。

较佳者，其中该移动通信业者，是使用全球移动通讯***(GSM)模块。

较佳者，其中该移动通信业者，是使用整合封包无线电服务技术(GPRS)模块。

较佳者，其中该移动通信业者，是使用个人手持电话***(personalhandyphone system，PHS)模块。

较佳者，其中该控制装置可接收一全球定位***(GPS)信号。

较佳者，其中该受控装置可接收一全球定位***(GPS)信号。

较佳者，其中该受控装置还包括一处理装置，将该受控装置所接收到的该第二数据作一处理，并显示在该受控装置所包括的一显示器上。

较佳者，其中该处理装置是搭配地理信息***(GIS)作业。

较佳者，其中该控制装置还包括一监控装置，将该受控装置所传回的该第一数据进行处理，并显示在该监控装置上。

较佳者，其中该监控装置是搭配地理信息***(GIS)作业。

较佳者，其中还包括一自动化相依监控广播(automatic dependentsurveillance broadcast，ADS-B)装置与该控制装置及该受控装置相连结，使得至少一飞机可通过该ADS-B装置，将该至少一飞机本身的位置信息传递给该控制装置及该受控装置。

较佳者，其中该受控装置与该控制装置之间的数据传递是通过一内部网络进行。

较佳者，其中该受控装置与该控制装置之间的数据传递是通过一互联网进行。

较佳者，其中该控制装置与该互联网间还包括一防火墙，并通过该防火墙隔离，进行数据的传递，以提高安全性。

较佳者，其中该参数为该受控装置本身的速率、运动方向、警戒圈范围、位置、尺寸、编号。

较佳者，其中该第二数据为该控制装置指示该受控装置所需移动的方向，并包括其他受控装置所发送的该第一数据。

较佳者，其中该受控装置为数个，且该数个受控装置之间的沟通是直接进行而不通过该控制装置。

依本发明另一方面提供一种机场平面监控方法，包括下列步骤，提供一内含第一数据的受控装置，该第一数据还包括一参数；传递该第一数据给一控制装置；该控制装置处理该第一数据而作成一第二数据，该第二数据还包括一指示；传送该第二数据给该受控装置；以及该受控装置依照该第二数据作出回应。

当然，其中该控制装置为空中交通管理中心。

当然，其中该受控装置可为一机场平面上的固定物。

当然，其中该固定物可为选自障碍物、施工地区、禁止地区、隔离区、危险区其中之一。

当然，其中该受控装置可为一机场平面上的移动物。

当然，其中该移动物可为选自人员及车辆其中之一。

当然，其中该受控装置，是可通过一移动通信业者所架构的通信***与该控制装置进行该第一数据及该第二数据的传递。

当然，其中该移动通信业者的通信网络内还可包括一防火墙，并在该防火墙内建立一包括有一飞航数据的数据库，通过该防火墙的隔离与一外部网络进行数据的传递，以避免外界的破坏，如电脑骇客的恶意破坏，以提高安全性。

当然，其中该移动通信业者可使用全球移动通讯***(GSM)模块。

当然，其中该移动通信业者可使用整合封包无线电服务技术(GPRS)模块。

当然，其中该控制装置与该受控装置间的沟通可通过个人手持电话***(personal handyphone system，PHS)模块。

当然，其中该控制装置可接收一全球定位***(GPS)信号。

当然，其中该受控装置可接收一全球定位***(GPS)信号。

当然，其中该受控装置还可包括一处理装置，将该受控装置所接收到的该第二数据作一处理，并显示在该受控装置所包括的一显示器上。

当然，其中该处理装置可搭配地理信息***(GIS)作业。

当然，其中该控制装置还可包括一监控装置，将该受控装置所传回的该第一数据进行处理，并显示在该监控装置上。

当然，其中该监控装置可搭配地理信息***(GIS)作业。

当然，其中还可包还含一自动化相依监控广播(automatic dependentsurveillance broadcast，ADS-B)装置，使得至少一飞机可通过该ADS-B装置，将该至少一飞机本身的位置信息传递给该控制装置及该受控装置。

当然，其中该受控装置与该控制装置之间的数据传递，可通过一内部网络进行。

当然，其中该受控装置与该控制装置之间的数据传递，可通过一互联网进行。

当然，其中该控制装置与该互联网间还包括一防火墙，并通过该防火墙的隔离，进行数据的传递以提高安全性。

当然，其中该参数为该受控装置本身的速率、运动方向、警戒圈范围、位置、尺寸、编号。

当然，其中该第二数据可为该控制装置指示该受控装置所需移动的方向，并包括其他受控装置所发送的该第一数据。

当然，其中该受控装置可为数个，且该数个受控装置之间的沟通是直接进行而不通过该控制装置。

为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1为本发明的一较佳实施例图。

图2为本发明的受控装置装置示意图。

图3为本发明的控制装置装置示意图。

图4为模拟机场的平面电子地图。

图5为本发明的警示***使用状态图。

图6为本发明的警示***使用状态图。

图7为本发明的警示***使用状态图。

图8为本发明的警示***使用状态图。

图9为本发明与既有的机场检测***的整合示意图。

图10为本发明所使用的高安全性移动通信***架构图。

图11为本发明的方法暨***示意图。

(5)具体实施方式

请参阅图11，本发明的机场平面监控***包括：一受控装置2，具有一第一数据290，用以提供该受控装置的一参数；以及一控制装置1，具有一第二数据190，用以提供一指示，其中该受控装置是传输该第一数据290至该控制装置1，而该控制装置1是传输该第二数据190予该受控装置2，藉由该控制装置1与该受控装置2之间的数据传递，使得该控制装置1能确实掌握该受控装置2的该参数，而藉由第二数据190提供该指示予以该受控装置2，因此能实现机场平面监控。再配合图1，其中第一数据290及第二数据190可通过一网络3进行传送。

请参阅图11，本发明还提供一种机场平面监控方法，包括下列步骤：提供一内含第一数据290的受控装置2；传递该第一数据290给一控制装置1；该控制装置1处理该第一数据290而作成一第二数据190；传送该第二数据190给该受控装置2；以及该受控装置2依照该第二数据190作出回应。

请参照图1所示，它是本发明机场平面监控***及方法的一较佳实施例示意图，其中该受控装置2为机场平面上的各种移动与非移动的物体，又其中的移动物体，主要包括有各式的车辆，如行李车、接泊车、工程车、拖车、消防车及油灌车等，以及各个不随车的人员，包括场务人员、机务人员、搬运人员、工程人员及临时人员；而所谓非移动物体是包括各式障碍物及警告标示，及其所代表的区域，如施工地区、隔离区、禁止地区及危险地区等。

而控制装置1是通过网络3与受控装置2、ADS-B装置4与雷达6进行沟通，即互相传送上述的第一、第二数据；又飞机5、5`是借着卫星7得知自己的位置数据，再传给ADS-B装置4作一广播工作，以扩大并强化传播范围；而飞机5、5`间亦能直接交换信息。另外，该控制装置1通常为一飞航管制中心。

请参照图2，本发明的受控装置2是以接收单元21、处理单元22、通讯单元23及显示器24所构成。接收单元21是用以接收位置信息，如GPS等；而处理单元22是将位置信息与地理信息***(GIS)作一整合处理，并于显示器24上显示；之后再通过通讯单元23将受控装置2本身的位置信息传回控制装置1(图1)。

请参照图3，本发明的控制装置1包括有一数据伺服器11经网络3获得数据，再传送至监控装置12。

请参照图1、2及3所示，本发明包括控制装置1及受控制装置1监视的受控装置2，控制装置1将数据通过网络3传送至数据伺服器11、再传送到监控装置12；而受控装置2包括有接收单元21并具有GPS接收能力，通讯单元23具有GSM/GPRS模块的移动电话或硬件装置，接收单元21将所接收的GPS数据送至处理单元22，此处理单元22将GPS数据配合地理信息***(GIS)，经处理显示在显示器24上；而受控装置2再通过通讯单元23，将受控装置2本身的位置数据传送至控制装置1。

至于飞机5的起降是通过具有ADS-B功能的ADS-B装置4将飞机5从卫星7所获得的位置数据，以全方位即时地通过机载导航***双向无线传输网链广播飞机5的位置。同时亦接收其他飞机5`及航管中心(图中未示出)的广播，将该空域内所有飞行器(如飞机5、5`)及受控装置2(人员、车辆及障碍物)的相关信息告知飞机5、5`上的驾驶并经网络3告知控制装置1(航管中心)的管制人员；而各受控装置2亦通过网络3得知各飞行器(如飞机5、5`)的相关位置信息，而达到较为完善的机场平面监视效果。

另外，为确保定位信息的准确性，在机场内可增设GPS差分修正台(图中未示出)，建立即时修正GPS数据的能力。

而飞机5的动态信息，则是由其上的飞机引导及报告***(ACARS，aircraftcommunication addressing and reporting system)来执行。

请参考图4，为模拟机场的平面电子地图，此即为地理信息***(GIS)的一种，其中显示出该模拟机场的平面图。故以电子地图搭配定位信息，图1中的受控装置2即可确知自己于机场的位置，并得知其他的受控装置2及飞机5的位置。

为确实达到本发明的警示效果，受控装置2的显示器24及监控装置12可局部放大显示区域，以加强监视效能。

图5至图8，为本发明的警示***使用状态图，其各揭示了在警戒状态时，受控装置2的监视器24及控制装置1的监控装置12所会显示的图示。若航空器有安装可与本发明连线的装置，则亦会显示相当的图示。

请参考图5，为本发明的警示***使用状态图，依据航太专业知识及相关实务经验，将机场平面上的飞机51，52、人员、车辆及障碍物等(图中均未示出)，按照其大小速度，设定一具有一定半径的警戒圈511，521，这样藉由控制装置1的整合，即可将飞机、人员、车辆及障碍物等随时予以监视，并对危险状态及身陷其中的受控装置(图中未示出)及飞机51，52提出警告；如图5中的即将进入跑道8的飞机51及仍位于跑道8上的飞机52，二者间有相撞的可能，故在监控装置12及受控装置2的显示器24上的警示即如图5所示。

请参照图6，一但飞机52离开跑道8，与飞机51相撞的机率大为减少，警戒状态即可解除。

请参照图7，当有受控装置2，如人员、车辆，出现于飞机53附近时，其中的警戒圈201，531即会亮起。

请参照图8，若跑道8上有障碍物9(即本案所谓受控装置的一种)，而又有飞机54即将进入跑道8，则障碍物9的警戒圈91及飞机54的警戒圈541即会亮起。

请再参照图1，其中的网络3性质可为一互联网(internet)、内部网络(intranet)，乃至于是目前移动通信业者的通信网络。以现在的情形而言，为避免因重复投资而造成资源浪费，受控装置2与控制装置1间的通信可通过现有的移动通信业者，以达到充分利用资源而不浪费。而移动通信业者所使用的***，可为选自全球移动通讯***(GSM)模块、整合封包无线电服务技术(GPRS)模块及个人手持电话***(personal handyphone system，PHS)模块其中之一。

请参阅图9，为本发明与既有的机场检测***的整合示意图。其中***面检测装置(ASDE，airport surface detectionequipment)402，再显示于一显示***403上。本发明机场平面监控***500的受控装置501，通过GSM/GPRS/PHS网络及全球移动通信网502，将内含的信息传送予伺服器503，再传予机场平面检测装置402。其中受控装置501即为本发明所提及的各式车辆、各式障碍物及不随车人员，故这样即可将机场平面监控进行得更加完善。

请参阅图10，它是本发明所使用的高安全性GPRS移动通讯***架构图，其中通讯业者基地台网络600为习用的设计，然本发明将含有飞航数据的数据库700与防火墙800架设于移动通信业者的通信网络内，才再与网络3连线，而习用的数据库(图中未示出)是设置在防火墙800与网络3间，故安全性甚低。

综合上述，本发明是在机场平面上各式车辆、人员及障碍物上装设一信息装置，该装置可与飞航管制中心互相传递信息，并确认各车辆、人员及障碍物的位置、速度，显示于控制装置上，而控制装置亦将各种即时信息传送予受控装置，使之可以执行应变措施，以达有效监控机场平面的目的。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (14)

1.一种机场平面监控***，其特征在于，包括有：

一受控装置，具有一第一数据，该第一数据包括该受控装置的一参数；以及

一控制装置，具有一第二数据，该第二数据包括一指示，其中该受控装置是传输该第一数据至该控制装置，而该控制装置是传输该第二数据予该受控装置，藉由该控制装置与该受控装置之间的数据传递，该控制装置能确实掌握该受控装置的该状态，而提供该指示予该受控装置，以实现机场平面监控。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，该控制装置为空中交通管理中心。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，该受控装置为一机场平面上的固定物，而该固定物为选自障碍物、施工地区、禁止地区、隔离区、危险区其中之一；而该受控装置为一机场平面上的移动物，而该移动物为选自飞机、人员及车辆其中之一。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，该受控装置，是通过一移动通信业者与该控制装置进行该第一数据及该第二数据的传递，其中，该移动通信业者的通信网络内还包括一防火墙，并在该防火墙内建立一包括有一飞航数据的数据库，通过该防火墙而与一外部网络进行数据的传递，而该移动通信业者所使用的模块，是选自全球移动通讯***(GSM)模块、整合封包无线电服务技术(GPRS)模块、个人手持电话***(personal handyphone system，PHS)模块其中之一。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，该控制装置及该受控装置可接收一全球定位***(GPS)信号。

6.如权利要求1所述的***，其特征在于，该受控装置还包括一处理装置，将该受控装置所接收到的该第二数据进行处理，并显示在该受控装置所包括的一显示器上；而该控制装置还包括一监控装置，将该受控装置所传回的该第一数据进行处理，并显示在该监控装置上；而该受控装置及该控制装置是搭配地理信息***(GIS)作业。

7.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括一自动化相依监控广播(automatic dependent surveillance broadcast，ADS-B)装置与该控制装置及该受控装置相连结，使得至少一飞机可通过该ADS-B装置，将该至少一飞机本身的位置信息传递给该控制装置及该受控装置。

8.如权利要求1所述的***，其特征在于，该受控装置与该控制装置之间的数据传递，是选自通过一内部网络及一互联网其中之一进行，而该控制装置内还建立一包括有一飞航数据的数据库，该数据库与该互联网间还包括一防火墙，并通过该防火墙进行数据的传递。

9.如权利要求1所述的***，其特征在于，该参数为选自该受控装置本身的速率、运动方向、警戒圈范围、位置、尺寸、编号其中之一。

10.如权利要求1所述的***，其特征在于，该第二数据为该控制装置指示该受控装置所需移动的方向，并包括其他受控装置所发送的该第一数据。

11.如权利要求1所述的***，其特征在于，该受控装置为数个，且该数个受控装置之间的沟通是直接进行而不通过该控制装置。

12.一种机场平面监控方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一内含第一数据的受控装置，该第一数据还包括一参数；

传递该第一数据给一控制装置；

该控制装置处理该第一数据而作成一第二数据，该第二数据还包括一指示；

传送该第二数据给该受控装置；以及

该受控装置依据该第二数据作出回应。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该受控装置为一机场平面上的固定物，而该固定物为选自障碍物、施工地区、禁止地区、隔离区、危险区其中之一。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该受控装置为一机场平面上的移动物，而该移动物为选自人员及车辆其中之一。

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