浅谈增强现实技术在远程塔台管制中的应用

刘鹏翔

摘 要：随着航空运输量的提升，机场建设和空中交通管制系统也在不断的改善，远程塔台使用的成本比较低，具有良好的应用效果，通过结合增强现实技术能够使远程塔台管制发挥出更好的作用，为空中交通运输管控带来有效的帮助，同时提高航空器飞行的安全水平。本文对增强现实技术在远程塔台管制中的应用进行了阐述。

关键词：增强现实技术;远程塔台管制;应用策略

引言

随着空中交通运输量的增加，空中运输的需求逐渐提升，这对空中交通管制系统有了更高的要求。塔台管制系统属于空中交通运输的重要部分，能够指导整个飞行过程。随着技术的发展，增强现实技术逐渐在塔台管制中得到了应用，通过多种功能的实现使空中运输的安全性提升，避免了不安全因素的影响，还能够进行预警以及监测等，具有良好的作用，为空中交通运输提供了有效的保障。

1增强现实技术与远程塔台概念

1.1增强现实技术

增强现实技术也叫做混合现实技术，英文缩写为AR，这种技术通过计算机影像图形技术是将现实和虚拟的信息结合互动的一种技术，这种技术采用计算机推行处理和可视化操作对现实世界中虚拟对象采用计算机技术呈现在现实的环境之中，通过显示设备可以看到虚拟与现实事物相结合的画面。这种技术在航空行业的远程塔台控制中得到了普遍应用，包括实时监控、信息融合和信息叠加等。

1.2远程塔台

远程塔台技术产生于空中交通管理系统，指的是通过计算机和网络技术，对机场和周围的环境进行运维和监控，确保航空系统的正常使用。这种技术中采用了远程监控技术，塔台管制中心与机场距离较远的情况下也能够对机场的情况进行了解。当前，远程塔台控制技术中包括下一代航空运输系统等典型的技术，这种技术为空中交通管制系统的系统带来了有效的运维，同时更具智能化特点。我国相比发达国家远程塔台控制技术发展比较晚，因此需要借鉴国外的塔台设计技术，完善塔台管制系统，使其发挥出更好的作用。

2增强现实技术在远程塔台管制中的应用

2.1实时监视

远程塔台使用低成本的摄像机架实现，监视数据一般由红外摄像机获取，将管制员的OTW视图改进。主摄像头通常安装在桅杆上，同时设置4个或者以上的摄像头，实现全景的视角。获取的视频和图像数据经过融合投射在圆形屏幕之中，可以对机场的各个位置进行监控。在机场中比较重要的场所，需要使用其他的摄像头来弥补视野不足的问题。在大型的机场中，可以使用地面车辆安装ADS-B发射机对数据进行监视。远程塔台在机场中能够发挥较多的作用，但是在雷达监视可以使用的情况下，信息可以提供给RTC管制员。将发送的数据使用压缩技术进行处理之后加密。在远程塔台管制中结合增强现实技术可以为管制员带来更加便捷的条件，使管制员更容易了解到机场的情况，使用显示屏就可以对机场位置的信息进行观察，同时解决了传统的塔台管制员的视觉盲区问题，使管制的水平提高，人员在管制工作中的压力也有所降低。林割爱，红外摄像机和云台功能相机的使用可以对图像进行放大处理，这样管制人员在管制中可以更好的对机场的情况进行监控。通过研究发现，在塔台管制工作中，管制人员可以有效的对机场进行监视，由于远程塔台利用了一些高级的摄像技术，即使在夜晚或者能见度较低的环境中也能够清晰的了解到机场的情况。一些具有较多工作经验的人员倾向于使用远程塔台管制的方式，这样能够提升安全水平，还能够准确的进行识别。

2.2运动目标识别和信息融合

在视频全景图中可以通过雷达或者ADS-B数据等对飞机的实时位置进行明确，远程塔台管制的范围内航空器可以采用应答机编码的方式获得信息，在视频图像中能够发现运动目标，采用投影转换方式以及平面雷达进行识别和匹配，使运动目标在图像中得到有效的捕捉，当被雷达监测到的时候，会获得雷达标签。在地面的运动目标识别中采用视频图像以及监视设备的数据的融合，当目标被摄像机捕捉的时候，航空器与车辆能够在轮廓上产生追踪编码，通过追踪编码可以追踪监测，自动和雷达进行追踪。在远程塔台对目标的检测中，管制员不需要多次的在窗外的场景和屏幕之间移动，仅仅通过这种技术可以更便捷对飞机进行追踪识别，获取相应的信息。

2.3自动预警

空中交通运输作为一种具有较大危险性的方式，飞机在空中容易受到温度和降水等影响，在气候比较复杂的情况下，会对航空运输带来不良的影响。同时，航空器的运行系统以及空中管制系统比较复杂，在操作管理中存在较高的难度。采用增强现实技术可以实现对空中管制中产生的危险情况的预警，当航空器与其他的航空器之间基金，或者与建筑接近等情况出现时，可以进行预警。航空器处于非法区域之内的时候，会使准入权限被突破，控制系统这时会发出预警信号。另外，当航空器存在比较危险的行为的时候，预警系统也会通过语音等形式进行提醒。

2.4信息叠加

飞机在起飞滑行、飞行过程以及降落的整个阶段之中具有复杂的特点，同时飞机还会受到气象因素、地理信息、运输情况等方面的影响。这些影响因素对飞机的航行带来了一定的危险，采用增强现实技术进行远程塔台管制可以对这些相关的信息进行整合，并且对信息进行实时的监控。这样可以是空中管制的效果加强，提升了空中交通运输的安全性。和传统的塔台管制技术相比，增强现实技术的应用能够使系统得到有效的完善，加強了视频监测系统的功能，使管制过程中管制人员获得更加全面的情况，同时也使管制系统的功能得到了改善，对塔台管制系统的智能化发展带来了有利的条件。通过不断的对塔台管制系统进行创新和完善，使其具有更好的效果，能够有效的提升空中交通运输管理的水平。

结语

空中交通运输中塔台管制发挥了重要的作用，随着技术的发展，当前有较多的先进技术被应用到了塔台管制之中，这为塔台管制带来有效的支持。在远程塔台管制过程中，通过增强现实技术的应用，可以为远程塔台管制带来更好的技术条件，在实时监视、目标识别以及自动预警功能中发挥出有效的作用，便于人员对空中交通运输情况进行管理，加强了管理的效果，提高了空中交通运输的安全性。

参考文献

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