近年以来，中国民航进入了高速发展的新阶段，国内各大机场的航班量均呈现井喷式增长，大型机场的地面交通往往处于密集型高位运行状态。为适应激增的运输压力与不断扩大的机场规模，提高机场整体的运行管理效率，民航局于2013年启动机坪管制移交项目，旨在整合空管、机场、航空公司信息资源，精细化管理机场地面交通，达到安全事故零容忍，航班正点共提升的目标。
2018年6月30日23：59，成都双流国际机场机坪管制正式移交。作为全国机坪塔台业内标杆及明星工程，双流机坪管制移交实施后加强了新技术的应用，例如多点定位系统、集成塔台系统、A-SMAGS、APES等，其中由中国民航第二研究所自主研发的产品全景视频增强系统（APES）被认为是双流机坪塔台最为“闪亮”的工程。
全景视频增强系统与其优势
全景视频增强系统是基于GPU高性能运算平台的多路高清视频监视系统，能够实现对机场跑道、滑行道、停机坪等重要云台协同定位区域的实时全景监视。
利用此系统，机坪管制员可以在正常气象条件以及低能见度的情况下，以全局的角度监视整个机场场面的运行态势。
在全景视频增强系统引入双流机场之前，机场的监视系统是以空管塔台场面监视雷达系统和机场安防监视系统为主，空管塔台的场面监视雷达系统是以一次雷达信号为数据源，这种数据呈目标点集，没有目标三维几何信息并且在机坪内部存在大量雷达无法扫描到的盲区，可靠性较低。同时，机场的安防监视系统采用的摄像头大多独立离散不连续，无法对飞行区进行全景态势的把握，并且缺乏全过程全时空的历史回溯功能。相较之下，全景视频增强系统作为新的机场场面监视系统最大的优点就是可以实现对局跑道、滑行道、停机坪等重点盲区的航空器进行直观可靠的全景显示与局部关注。
实际应用功能介绍
在实际应用中，全景视频增强系统主要实现了机坪资源整合、实时指挥、应急调度三大功能，对机坪管制的日常工作发挥了极其重要的作用。
机坪资源整合方面，该系统通过拼接横向和纵向上多路高清摄像头，将其融合成无缝、无畸变、无色度差异的宽场景视频，管制员可以在尽可能宽广的范围内进行全局监视，并且能够清晰辨认机场场面的航空器、车辆及人员，这样管制员就能更全面的掌握地面各个部门的保障情况，比如拖车是否挂上、舱门是否关闭、引导车是否到位等，管制员可以根据这些整合的资源情况发布有效的管制指令。
实时指挥方面，管制员通过全景视频增强系统可以全局把握地面交通情况，对地面滑行冲突作出较早的预判，随时调整地面航空器交通流，确保地面交通安全高效。另外，该系统同时还具有全景实时增强处理功能，支持强光抑制、夜视、雾透等功能，提高了画面显示的清晰度与舒适度，有效缓解了管制员夜间视觉疲劳。
应急调度方面，该系统的球机联动功能支持对视频中某细节进行放大，通过左右移动实现对该位置的周围进行观察，自动追踪功能支持对视频中某个移动目标进行实时跟踪，在需要应急调度时，管制员可以对特定的区域或航空器、车辆及人员等移动目标进行精准监视，实时向应急指挥中心通报现场保障情况。
除上述三大功能以外，全景视频增强系统的数据融合功能对机坪运行管理和指挥发挥了技术优势。该系统可以对视频数据与雷达或多点定位等数据进行融合，通过视屏叠加挂牌的方式进行航班信息的可视化增强显示，便于管制员在全景视频中直接读取航班信息。另外该系统还可以将大数据的动态视频流接入媒体服务器，实现对全景视频的存储与回放，便于管制员对特定事件进行复盘和事后调查。
应用中的技术难点
全景视频增强系统的应用过程中，最难解决的技术难点主要集中在两方面：
一是关于图像的畸变矫正，由于制造、安装、工艺等原因，摄像机镜头存在着各种畸变，为了提高摄像头拼接的精度，在进行图像拼接时必须考虑成像镜头的畸变。
二是关于图像的拼接融合，该系统的视频显示部分是将多个屏幕拼接在一起或者应用整块的条形曲面屏幕，要求物体画面能够连续不间断的出现在整合后的屏幕中，避免出现画面延时或卡顿现象。
全景视频增强系统在机场应用过程中需要考虑以下几个方面：
首先是视频点位的分布，必须做到机场全区域覆盖，点位地址的选取要考虑建筑物的高度，视频视角效果，设备支架高度不能超过机场净空高度。
其次，视频点位的规划要考虑机场施工区域的影响和新建机坪的施工进度，点位的设备需要接入网络和电源，机场施工可能会影响点位的启用。
第三，全景视频增强系统的吊屏在机坪塔台管制室安装时要考虑与其他设备的影响，比如灯光照明系统、自动遮阳帘等，避免出现屏幕反光或由于遮阳帘的升降触碰到视频接口造成的短时黑屏现象。
最后，该系统应当配备备份系统，进一步提高系统可靠性。
目前，除成都双流国际机场以外，全视频增强系统已成功应用于重庆江北机场、哈尔滨太平机场，长春龙嘉机场、昆明长水机场等大型省会级机场。系统在实际应用中运行良好，切实为机场掌握实时运行状况、指挥调度等带来了便利，成效显著。
系统造价
关于系统造价方面，具体费用与实际所需安装的点位数量、摄像头规格、点位安装位置等因素有关。另外整个系统质保期为两年，使用时间超过质保期后会产生维护费用，此费用同样视具体情况而定。
对中小机场的好处
对于中小型机场而言，全视频增强系统的引入在保障机场运行安全与效率，提升机场容量，增加机场区域经济效益方面同样可以起到事半功倍的效果。另外，边远中小机场可以利用这一技术实现“远程塔台”以此解决边远机场人员紧张的现状。
近年来国内外都在致力于研发类似于“智慧塔台”或“二代塔台”系统，这是科技进步的必然趋势。这种“智慧塔台”或“二代塔台”的概念应当是基于云数据、人工智能、VR技术等得以实现。全视频增强系统（APES）其实应该是这种趋势的先行者，系统可以逐步摆脱人工对实际外部环境的监视，运用大数据的方式实现计算机自动化监视，成为“远程塔台”的开发过程中极为重要的环节。
供稿人：高兴颖
单位：成都双流国际机场股份有限公司
