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【创新技术】重庆机场飞行区全景监控备份系统研究

智慧民航建设涉及行业全领域、全主体、全要素、全周期,是“十四五”民航发展的主线,是民航高质量发展的主攻方向,也是多领域民航强国建设的强大支撑。为了形成全过程、可追溯的安全监管体系,按照“地面管控为主、空中处置为辅”的原则,分类分级、各司其责,实施通用航空器运行安全监管。充分运用移动互联网、大数据等现代信息技术,提升通用航空器地面和空中活动的监控与追踪能力,实现飞行动态实时监控。

       按照民航局《远程塔台技术需求征求意见稿》规定,重庆机场属于II类远程塔台,同时规定远程监视系统配备光学系统时,应配置备份系统。因此需在现有全景基础上设置一套可覆盖同样监控区域的备份全景监控,当一套设备故障时,另外一套设备可正常使用。保障对塔台指挥的支撑,对重点区域、重点事件具备可追溯性。

一、 建设的必要性:

       1. 作为塔台指挥的重要辅助工具:区别于传统的视频监控系统,全景视频监控系统能更加直观反映机场场面信息,减少管制员对机场场面情况的分析与判断时间,监控主要覆盖航空器停机位、隔离停机位等重要区域,与机坪塔台管制自动化系统信息、机场智能集成业务交换平台(IMF)信息等系统对接,保证塔台对航空器的实施调度,实现了“一键联动,指哪打哪”的多角度快速捕捉,清晰直观地取到关注的细节信息,有效解决了传统分镜头视角单一、监控画面零散割裂的局限性以及传统人工调取视频的误差、滞后等问题。

        2. 与现有全景监控系统互为主备:单一的全景监控系统在设备突发故障时,无法满足24小时和全天候运行的要求,现有全景设备供电采用市政电源,在临时断电时无法确保全景监控系统的正常运行,系统仍然存在着一些薄弱环节,制约着视频监控系统作用发挥和机场治安防控体系建设成效。因此为了保证全景视频监控系统运行的可靠性及稳定性,需建设一套备份全景监控系统,采用UPS电源供电,后备时间不少于2小时,与现有全景监控系统互为主备。在任意一套系统发生故障时,另外一套系统可保障对塔台指挥的辅助功能,对停机位等区域的实时监控。

       3. 提高综合保障能力、推进机坪塔台建设:在实际应用中,实现了对机场跑道、滑行道及停机坪等重点等区域的全景无缝监控覆盖。同时提供实时的图像增强处理功能,在薄雾等低能见度天气情况下识别建筑物和场面活动目标。全景监控系统有效提高了重庆机场运行管理的工作效率,进一步推进了重庆机场的智慧化建设。

二、 系统建设方案

      1. 建设策略:机场飞行区全景运行监控系统通过AI、AR、IoT等新技术与传统的场面监控,定位导航结合应用于实际的运行业务,优化数据获取、运行检测、态势感知、预测预警、运行指挥的能力,减少航空器滑行冲突,对飞行区的运行效率具有深远意义。

       2. 建设目标:重庆机场飞行区全景监控备份系统将作为现有全景监控系统的补充和备份,协助塔台开展机坪调度工作,区域覆盖飞行区停机坪等区域。在全天候全景监视的基础上,结合机场场面低能见度下实时视频增强、航空器自动区分、全景显示与局部联动、全景视频与多点定位等监视数据融合的挂标牌、全景视频远程推送等技术,同时引入现有机场场面监视数据,实现场面全景视频覆盖,即对机场跑道、滑行道及停机坪等重要监视区域的实时全景与局部可视化信息的动态监视。

     (1)全景视频拼接显示:对机场飞行区机坪,滑行区等实现180度及以上的全景监控覆盖,其中监视画面须满足无缝,无畸变,无亮度,无色度差异。工作人员能够在正常气象条件和低能见度情况下,以全局的角度监视整个机场机坪场面的运行势态。

     (2)智能跟踪识别:利用融合场监雷达,ADS-B等系统的多类数据,通过部署的全景拼接摄像机完成对监控画面中停机坪的航空器等移动物体进行跟踪,免除手动调整球机姿态的繁琐操作,使工作人员能够始终关注监控画面中航空器的运行状态,提高监控效率。

     (3)监视数据处理:系统可实时接入多点定位监视数据,获取航班的实时定位信息以及与航班相关的其他的属性信息,从而获得航班在飞行区内的位置,实现航班识别。

     (4)全景视频挂标牌识别:系统将整合大场景智能分析、视频识别及多点定位监视数据,采用全景视频叠加挂牌的方式进行航班信息的可视化增强显示。同时,支持人工方式在全景画面上对飞机进行输入航班号、机身号;支持跨区带标牌唯一性确定。

        3. 全景监控系统建设方案:本次机场全景监控系统单独设置全景监控管理平台,接入机场监控大平台,本次建设主要包含以下内容。

     (1) 与安防集成管理平台(ISP)信息资源对接:通过SDK或GB28181方式将全景系统摄像机拼接的视频图像推送至安防集成平台(已建设),实现安防集成平台(已建设)上对全景系统的视频图像的调用,同时实现全景视频图像的流媒体转发服务。

      (2) 与机场智能集成业务交换平台(IMF)信息资源对接:通过ETL工具或其他接口对接机场智能集成业务交换平台(IMF),由全景系统向机场智能集成业务交换平台(IMF)主动获取涉及的机坪应用的航空器相关数据,包括但不限于:航班号、机身编号、航空公司名称、机型、起降机场、起降时间、航班保障节点、实时定位等信息,用于航空器全景视频信息挂牌。

      (3) 机坪塔台管制自动化系统信息资源对接:机坪塔台管制自动化系统可通过API或其他接口推送航班号信息至本系统,本系统根据航班号返回对应该航班的机坪实时/录像视频流至机坪塔台管制自动化系统。

      (4) 机场地理信息系统信息资源对接:能实现从机场地理信息系统中通过API或其他接口调用机场地理信息的电子地图数据,并将其纳入本系统中进行应用,并融合叠加显示对应机坪区域的各类运行数据、实时/录像视频数据,同时在调用录像时能在电子地图上同步显示航空器的历史靠泊轨迹,实现机坪综合信息集中展示。

      (5) 机坪车辆管理系统信息资源对接:通过数据集成融合平台(ESB)实现与机坪车辆管理系统对接,全景系统主动订阅。获取包括但不限于:车辆实时位置、车辆分类信息、数量、车辆异常状态数据、车辆预警数据、历史运行轨迹等数据。

      (6) 视频分析平台信息资源对接:通过GB/T28181协议,从视频分析平台获取对应机坪位置的其他低点视频图像,并融合在机坪全景中。

      (7) 时钟系统信息资源对接:时间校时信号由现有时钟系统NTP服务器提供,获取时钟信息并分发至本系统所有设备进行统一校时。

      (8) 与信息系统运维管理平台信息资源对接:本系统内置相关运维管理功能,主要实现服务状态、配置、接口、服务通讯、异常日志、前端点位在离线状态等指标监控,信息系统运维管理通过在本系统上安装运维探针,实现将告警信息获取至信息系统运维管理平台。

        最终通过新系统的建设,实现对现有全景监控系统的备份。

来源:重庆机场信息通信网络有限公司,文:赵官印

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