何云成航空科学院中宇（北京）新技术开发有限公司董事长、研究员

1. 运营大数据中心

空地协同就是空中和地面的大数据支撑的协同。首先，我们介绍一下运行大数据中心的概念。我们目前拥有的大数据包括全球航班跟踪数据、导航数据库、飞行动态数据、气象数据、地形数据和高分辨率卫星图像数据。这些数据不仅包括航线、信息区、控制区、机场进近程序图等，还包括气象雷达图、卫星云图、台风数据、机场天气、实时情况和预报。此外，还有200多个机场的高分辨率卫星图像、城市道路图、地形图和高精度场景图。

上述数据为飞行态势监测提供了丰富的数据基础。飞行运行最重要的数据是ADS-B。自2013年起，我们与机场合作部署ADS-B站。目前，我们已部署地面站100多个，覆盖国内大部分航线。为满足全球航班跟踪监控需求，我们与全球最大的ADS-B数据提供商Flightaware、Flightradar24合作，并与国内银行信息服务商商航旅纵横达成战略合作，成为国内首家提供ADS-B数据服务的公司。全球航班跟踪和监控能力。商业。 2019年在国内率先引入星基ADS-B数据（全球唯一），将飞机全球实时跟踪间隔缩短至1分钟，具备全球连续跟踪能力。

2. 飞行态势展示与分析平台

这是一个空地一体化空中平台，可以提前20分钟预测航班降落，误差在1分钟左右。同时可以通过到达航班的尾号在系统上查询航班位置，还可以查询前一航班、前一航班等。我们可以看到红色是气象信息，可以清晰的看到天气对航班的影响。

图1：飞行态势展示与分析平台

该系统具有六大特点：

一是空地一体化飞行实时监控。

二是航线流量和空域情况智能评估。

三是异常航班实时监控预警。如果航班遇到7500/7600/7700等异常报警数据，可以提前预测飞机是否会返航、迫降、不降落我机场。

四是跑道运行数据多维度分析。跑道运行是机场运行控制部门关注的核心问题之一。飞行态势监测系统基于多种监测数据，对跑道运行数据进行多维度实时分析，包括实时起降提示、起降间隔、跑道使用状况、运行模式、跑道预测等。进出港航班等

五是多源气象影响直观展示。我们可以实现6分钟实时天气数据更新。

六是航班到达时间高精度预测。我们可以精确到1分钟预测航班到达时间，并实时跟踪航班的状态和位置。

基于系统的六大特征，我们可以监控空域和航线流量，分析空域飞行活动对地面保障的影响。可以更准确地分析航班到达时间和地面滑行时间。还可以分析航路点、定位点、走廊入口、关键程序点、扇区航班流量、空域航线繁忙度、多机场协同等。该系统已在一些大型机场部署。深圳机场主要对航班实施实时动态监控。同时对进出港航班量、烟雾情况、跑道运行情况、场景、近空运行压力等进行详细统计控制，为调度指挥、飞行保障、极端天气等提供信息支持状况。空域问题提供了可靠的基础。

图2：深圳机场集团航线监控系统

首都机场也很关注飞行路线。系统实现航班实时动态监控和异常报警功能，并利用ADSB和航线数据对航班和航线数据进行可视化分析。

图3：首都机场集团航迹监控系统

3、机场停机坪车辆定位及运行管理系统

该系统将北斗技术与机场运营深度融合。它采用北斗差分技术，与我们在机场建立的北斗差分站结合，使北斗定位技术精确到一米以内。系统支持NFC刷卡功能。 NFC刷卡功能有效绑定了人和车辆，有利于下一步人员工作量和人员管理的有效管控。另外我们还有惯性导航，可以适应复杂区域定位。机场有很多桥梁，遮挡信号会导致我们接收到的信号漂移。安装惯性导航系统后，可以保持定位信号的连续和准确。

该系统采用自主研发的可视化GIS平台，实时可视化车辆、飞机的位置；视图界面灵活、个性化；拥有高精度机场场景地图；异常情况实时预警提示；并实时控制任务节点和调度。可一键切换同时多种现实模式。

图4：机场停机坪车辆定位及运行管理系统

系统中的预警报警功能针对超速报警、越界报警、人车匹配异常报警、电子围栏报警、路径偏离报警、停车场异常报警等，并支持一键回放报警轨迹、报警数据灵活导出、报警规则灵活。设置、报警类型根据需要进行过滤。一键查询超速，自动定位报警时间段，查询超速轨迹，并以红色显示超速位置。

多维度数据融合可视化，可展示飞行动态数据、现场机组数据等，实现核心数据融合。通过协同管控平台，将航班动态、场景信息、作业调度任务实时推送至移动终端，移动终端实时返回位置信息和工单完成情况，提升机场运行效果。移动终端具有语音、文本、图像、视频等数据的交互功能和传输群组信息的功能。各部门人员信息实时共享，调度指挥指令及时下发执行，提高现场指挥效率。

机场停机坪车辆定位与运行管理系统还可以对运行数据进行分析和统计，并通过图形（包括热图、柱状图等）直观地展示分析结果，为运行保障、车辆运行管理、 ETC。

广州白云机场地面监视与飞行保障协调系统就是一个典型的例子。该系统极大提高了调度指挥效率，为一线操作人员提供了可视化辅助平台。也使运营商能够随时掌握运行控制中心下发的航班实时位置信息和保障指令，每天可为数百个航班提供更加精准的地面服务保障。

另一个经典案例是深圳宝安机场停机坪车辆定位监控系统。该系统实现了停机坪车辆的调度管理、位置监控、信息服务和车辆工作状态监控等功能。车辆监控系统可以为管理人员、调度人员和服务人员提供准确、及时的决策支持、管理支持和信息服务，最大限度提高效率，增加效益。目前，深圳宝安机场已实现对包括各进驻单位在内的近3000辆各类车辆的实时监控、预警和数据分析。

4. 飞行进度保障节点自动录入系统

手动输入信息存在很多问题。该方案利用ACARS获取航班和飞机信息，在车辆信息中添加北斗定位站获取车辆调度信息，并在机场内设置ACARS记录登机门开关、舱门开关、出发、降落、停车等信息。入口。等信息获取每个事件的时间，作为飞行保障节点算法的重要组成部分。 ACAS通过ACAS采集设备实时采集机场内的飞机、通讯和报告信息，提取航班信息，主要是飞机的进场、离场、起飞、降落和舱门开关等信息。

采用保护车辆的北斗高精度定位设备获取车辆信息，不受天气和障碍物影响。该系统利用ACAS信息获取飞行信息，利用车辆定位信息获取支撑节点的起止信息，避免了我们目前使用人工或AI、视频图像分析的不准确信息。目前该系统已在广州网上成功使用。

5、机场跑道入侵探测雷达报警系统

跑道入侵主要包括飞机、车辆和人员入侵。日常生活中提到的多维定位和地表雷达只能识别飞行器，而无法对人员和车辆入侵提供实时报警。机场跑道入侵探测雷达预警系统采用尖端雷达技术，通过毫米波雷达进行360度扫描。它可以识别移动目标，对入侵目标进行监控和警报。毫米波雷达不受天气影响，对于风、雨、雪、雾霾等天气情况误报率很低。该系统的探测半径为人1000米，车1600米，分辨率可达30厘米。扫描速率可以达到每1.5秒扫描一次。雷达发射功率很低，只有10毫瓦。这个功率不需要申报，总功耗18瓦，非常经济。

机场跑道入侵探测雷达报警系统主要有四种应用场景：

首先，机场跑道入侵。我们可以在跑道上设置预警区和报警区，在进入预警区时及时发出警报，防止人员和车辆进入跑道。

二是机场周界二级预防。当普通人突破周界时，我们可以进行二次追踪，实时追踪他的位置，锁定他的位置并通知安保人员。

三是现场监视雷达和二次雷达盲充。

四是机场过夜航班设置电子围栏。