[发明专利]一种结合雷达测距与ADS-B设备的云底高监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种结合雷达测距与ADS‑B设备的云底高监测系统及方法，包括机场、摄像雷达测距系统和与摄像雷达测距系统通信连接的云底高计算系统，机场上设有跑道，跑道的降落着陆末端设有航向台，机场在跑道降落方向具有斜面状的下滑台，摄像雷达测距系统包括摄像采集模块和雷达测距模块，摄像采集模块与雷达测距模块分别可调拍摄角度活动安装于航向台顶端；云底高计算系统包括图形识别模块、测距云底高计算模块和飞机高度通信采集模块，图形识别模块内部具有云朵飞机识别模型。本发明既能科学测算云底高预估值便于风险管控，又能依靠飞机的高度值来得出云底高实际值，提高了云底高的监测精度，也提高了机场安全管理水。

技术领域

本发明涉及机场安全管理领域，尤其涉及一种结合雷达测距与ADS-B设备的云底高监测系统及方法。

背景技术

云底高，即云层的云底距离机场标高的垂直距离；根据民用航空局制定的《航空器机场运行最低标准的制定与实施》规定，民用机场的基本起飞或降落标准中，一发飞机要求云底高不低于100米。若飞行程序中要求目视避开障碍物时，则要求云底高至少高于控制障碍物60米。部分机场在公布的航图中会体现出对云底高的具体要求，例如在某一跑道起飞时，若爬升梯度小于4％，则要求云底高在300米以上，才能执行仪表离场程序。综上所述，云底高是民航机场运行必须要进行监测的数据参数之一，且该参数的准确性会影响到机场的航班放行。

传统的民航领域云底高检测方法主要是基于人工目测的方法，即通过观测低云的外貌特征，判断云状，将云状进行细致分类，主要可分为积云、积雨云、碎层云、雨层云等，按照云状类别确定云高范围，再按照云块大小、运动速度等，进一步估计云底高；当云层接近或接触观测点时，根据参照物高度与云底距参照物相对高度来推测云高；这种方法的准确性受人为因素影响较大，需要积累相当的经验才能准确得出结论。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种结合雷达测距与ADS-B设备的云底高监测系统及方法，摄像雷达测距系统的摄像采集模块与图形识别模块组合能够对下滑台区域进行监视，能够识别出云朵并作为目标物持续监视，然后通过雷达测距模块进行云朵测距并根据测距角度计算出云底高预估值反馈至机场管理方；而且本发明继续对云朵目标物进行拍摄监视，在图形识别模块云朵目标物中识别出飞机特征，则判定飞机正穿过云朵，然后云底高计算系统的飞机高度通信采集模块采集该飞机此时刻的高度数据并作为云底高实际值，并将云底高实际值对应输出至机场管理方；本发明既能科学测算云底高预估值便于风险管控，又能依靠飞机的高度值来得出云底高实际值，提高了云底高的监测精度，也提高了机场安全管理水平。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种结合雷达测距与ADS-B设备的云底高监测系统，包括机场、摄像雷达测距系统和与摄像雷达测距系统通信连接的云底高计算系统，机场上设有跑道，所述跑道的降落着陆末端设有航向台，所述摄像雷达测距系统包括摄像采集模块和雷达测距模块，所述摄像采集模块与雷达测距模块分别可调拍摄角度活动安装于航向台顶端；所述云底高计算系统包括图形识别模块、测距云底高计算模块和飞机高度通信采集模块，所述摄像采集模块用于对跑道降落方向的天空进行目标物监视拍摄并将所拍摄的目标物图像及拍摄角度传输至云底高计算系统，所述图形识别模块内部具有云朵飞机识别模型，图形识别模块对目标物图像进行云朵特征及飞机特征识别并将识别结果反馈至摄像雷达测距系统，所述雷达测距模块用于对目标物进行雷达测距，测距云底高计算模块用于根据雷达测距模块雷达测距结果及雷达测距模块测距角度进行云底高计算，所述飞机高度通信采集模块用于通信采集飞机的高度数据。

为了更好地实现本发明云底高监测系统，本发明云底高监测系统还包括ADS-B设备，所述飞机高度通信采集模块与ADS-B设备通信连接。