飛機泊位系統(tǒng)與停車場集成系統(tǒng)的對比研究

摘要：研究一種飛機泊位過程中基于多傳感器的飛機移動距離測量與顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用單片機、激光對射式傳感器、優(yōu)先編碼器、LED顯示屏等器件，實現(xiàn)了在飛機泊位過程中對飛機移動距離的測量，將測量結(jié)果通過單片機處理并傳輸給移動距離顯示屏進行顯示。此系統(tǒng)可為飛行員提供清晰的飛機移動距離信息，進而實現(xiàn)引導(dǎo)飛機停靠的功能。

關(guān)鍵詞：飛機泊位；單片機；激光對射式傳感器 中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 20-0000-02

飛機和車輛的停靠都需要一個固定的進入流程和泊位的地點，所以這過程中就形成了各自業(yè)務(wù)管理的模式，但是兩個系統(tǒng)實現(xiàn)的目標都是相同的，讓飛機和車輛按照系統(tǒng)指定的流程進入泊位點。結(jié)合大型國際機場現(xiàn)運行的兩個系統(tǒng)，介紹如下：（1）可視化飛機泊位引導(dǎo)系統(tǒng)為航空器在停機坪末端的安全停靠提供正確和規(guī)范的引導(dǎo)指示信息，用以代替原先不規(guī)范的手工引導(dǎo)模式；（2）停車場集成系統(tǒng)為車輛在停車場里找到最近停車地點提供了更為準確和詳細的指引信息，消除了車輛盲目的尋找車位

為了更加清晰的了解這兩個系統(tǒng)，我們從系統(tǒng)信息流、圖像識別技術(shù)應(yīng)用來分析兩個系統(tǒng)，通過比較分析提出一些對現(xiàn)運行系統(tǒng)的改進的建議。

1 系統(tǒng)信息流

兩個系統(tǒng)中的實體是完全不一樣的，盡管兩個實體都有一個共同的目標是在尋找一個?？奎c，但是飛機的?？奎c是事先計劃安排好的，而車輛的停放點卻是任意尋找空位的，為了更加清晰的了解兩個實體在系統(tǒng)中進出泊位點的整個活動過程，現(xiàn)闡述如下：

1.1 可視化飛機泊位引導(dǎo)系統(tǒng)信息流

系統(tǒng)服務(wù)器于接收機場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫發(fā)送的次日航班計劃，并于當日實時接收機場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫發(fā)送的航班動態(tài)變更以及機位分配結(jié)果，可視化泊位引導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器據(jù)此制定相應(yīng)的泊位引導(dǎo)計劃。

各個終端系統(tǒng)會按照泊位引導(dǎo)計劃在航空器入離位前自動激活工作，當航空器處于可視化泊位引導(dǎo)系統(tǒng)規(guī)定的系統(tǒng)自動引導(dǎo)的范圍之內(nèi)時；終端系統(tǒng)的視頻攝像機捕捉航空器進入或離開停機位的運動物體，通過終端系統(tǒng)計算產(chǎn)生相應(yīng)的引導(dǎo)提示信息；在航空器入位時，當終端系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生STOP顯示信息時，飛行員會停止航空器的滑行，同時終端系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生一個ONBLOCK（飛機入位）時間，此時航空器的整個入位引導(dǎo)結(jié)束。

在航空器入離位引導(dǎo)結(jié)束后，各個終端系統(tǒng)把航空器入離位時間回送到系統(tǒng)服務(wù)器，同時服務(wù)器通過處理送回機場集成系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫。

1.2 停車場集成系統(tǒng)信息流

當車輛進入進口通道口時，經(jīng)過通道感應(yīng)線圈A，感應(yīng)線圈會觸發(fā)出票機、補償燈光和攝像機工作，同時終端電子設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會傳送到系統(tǒng)服務(wù)器中；當車輛通過感應(yīng)線圈B時，閘機放下桿，閘機計數(shù)器統(tǒng)計累計車輛數(shù)，并定點給服務(wù)器發(fā)送匯總數(shù)據(jù)。

當車輛進入出口通道口時，當通過通道感應(yīng)線圈A時，感應(yīng)線圈會觸發(fā)補償燈光和攝像機工作，把進入時所取的票放入驗票機時，此時會計算出停車費用，同時會調(diào)出車輛進入時拍攝的圖像，經(jīng)過人工判斷后，對車輛進行放行，閘機開始抬桿；當車輛通過感應(yīng)線圈B時，閘機放下桿，閘機計數(shù)器統(tǒng)計累計車輛數(shù)，同時整個經(jīng)營數(shù)據(jù)和設(shè)備工作情況數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)器。

1.3 對比分析和一些建議

通過上面對兩個系統(tǒng)的信息流的闡述，可以看到兩個系統(tǒng)的信息流是完全不一樣的，前者信息流為交換流，可以明顯地分為輸入、變換（主加工）、輸出3大部分，航空器泊位是由機場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)源，然后在實體活動中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再回送給服務(wù)器；后者信息流為事務(wù)流，車輛泊位沒有什么計劃數(shù)據(jù)，它整個數(shù)據(jù)流都是圍繞整個車輛運動產(chǎn)生的。兩個系統(tǒng)在計算實體的停放時間也是不一樣的：前者是從實體開始在停靠點到離開?？奎c；后者是從開始進入停車場到最后離開停車場。為了能給機場集成系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫提供更準確和更全面數(shù)據(jù)，可以參考車輛計時在航空器進入系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)域加一個感應(yīng)線圈，只要航空器一經(jīng)過就產(chǎn)生一個入位時間，同時也可以用于航空器離位時間的產(chǎn)生，同時可以考慮機場對航空器的經(jīng)營管理方式采用停車場的某些經(jīng)營管理方式。

2 圖像識別

近年來，隨著計算機性能的大幅度提升以及攝像器件的發(fā)展，圖像識別技術(shù)不論從理論算法還是在應(yīng)用實踐中都取得了迅猛的發(fā)展。在機場環(huán)境里，尤其在機場信息化系統(tǒng)中，圖像識別技術(shù)正在越來越多的被應(yīng)用，同時出現(xiàn)了一些應(yīng)用圖像識別技術(shù)的適合于機場業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，如可視化飛機泊位引導(dǎo)系統(tǒng)，和停車場的車輛拍照識別系統(tǒng)。

2.1 可視化飛機泊位系統(tǒng)的圖像識別技術(shù)

可視化飛機泊位引導(dǎo)系統(tǒng)的核心技術(shù)是運動物體的目標檢測與跟蹤技術(shù)，它包括動態(tài)圖像的獲取、運動物體的檢測、目標模板的匹配、運動目標的跟蹤。動態(tài)圖像的獲取來自飛行員顯示單元上的攝像機，由于機位附近的物體色彩較單一，故只需用黑白攝像機即可。運動物體的檢測最常用的方法是差值法，它的原理比較簡單，將兩幀圖像進行灰度減，若兩幀圖像完全一致，則得到全零（全黑）的圖像；若兩幀圖像的背景一致，同時有一個運動物體在移動，則得到背景區(qū)域為零而目標區(qū)域不為零的圖像。所得的灰度圖是原兩幀圖像的灰度變化量，對該圖像進行分析就可以確定目標運動的大小和位置。理想狀態(tài)下，本系統(tǒng)可以生成運動物體（航空器）的輪廓包絡(luò)線。系統(tǒng)內(nèi)置了所有支持機型的包絡(luò)線模板，并沿著飛機引導(dǎo)線的方向進行快速掃描，當有目標物體接近時，模板與目標物體的包絡(luò)線進行匹配。當目標物體與模板完全匹配之后，模板即沿著既定的物進軌道跟蹤目標物體，實時測量距停止點距離以及對目標物體進行糾偏，從而準確的引導(dǎo)飛機到達指定位置。

2.2 停車場車牌設(shè)別系統(tǒng)中的圖像識別技術(shù)

車牌識別系統(tǒng)的基本原理為：將攝像頭拍攝到的包含車輛牌照信息的靜態(tài)圖像通過視頻卡輸入計算機進行預(yù)處理，再油檢索模塊對拍照進行搜索、檢測、定位，并分割出包含拍照字符的矩形區(qū)域，然后對牌照字符進行二值化處理并將其分割為單個字符，規(guī)整后輸入字符識別子系統(tǒng)進行識別。

2.3 對比分析和一些建議

由以上的原理介紹我們可以看到，可視化飛機引導(dǎo)過程實際上是動態(tài)進行的，它實現(xiàn)的是對所監(jiān)控區(qū)域內(nèi)運動物體的檢測和跟蹤，并識別出來提供給其他子系統(tǒng)的進行相應(yīng)的功能。車牌提取則是對靜態(tài)圖像中的特定信息進行提取與識別。很容易想到將這兩種不同的圖像識別過程加以結(jié)合，則可以進行機場場內(nèi)的運動物體，如飛機、場內(nèi)注冊車輛等的監(jiān)控與管理。例如，在機場飛行區(qū)內(nèi)，車輛的行駛區(qū)別于市區(qū)規(guī)則有它自己嚴格的要求。尤其在車行道需穿過飛機滑行道時，如不注意附近正在行進中的飛機，就極有可能發(fā)生安全事故。為了有效的對這種特殊地點的實施監(jiān)控管理，可以在此區(qū)域安裝攝像頭，對過往的車輛進行圖像識別與跟蹤，一旦車輛有強行的行為，攝像機自動觸發(fā)，進行拍照，然后將圖片下載到本地存儲器，再傳輸?shù)椒?wù)器進行牌照識別，從而實現(xiàn)對該區(qū)域的監(jiān)控管理。

4 結(jié)束語

上述介紹了兩個系統(tǒng)的信息流、系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)中使用的圖像識別技術(shù)的三個方面，使我們感覺到信息化進程又向前邁進了一大步，但是對于完全實現(xiàn)企業(yè)的信息化還遠遠不夠，我們應(yīng)該加快信息化的腳步，在企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等各個層次、各個環(huán)節(jié)和各個方面，應(yīng)用了先進的計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)和軟件等現(xiàn)代信息技術(shù)和設(shè)備，充分開發(fā)、廣泛利用企業(yè)內(nèi)外信息資源，從而提高企業(yè)生產(chǎn)競爭力的過程。由于我們平時在解決問題的時候，總是習(xí)慣把思維放在一個小范圍內(nèi)，現(xiàn)在我們跳出原來那種思維，換一個角度來思考問題，本文就是通過在目標上相似兩個業(yè)務(wù)實體實現(xiàn)信息化的現(xiàn)狀分析對比，并根據(jù)參與平時系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)的日常維護的經(jīng)驗提出一些建議，從而為企業(yè)對系統(tǒng)的改進提供更簡單、更經(jīng)濟的解決方案和為推動企業(yè)信息化建設(shè)作出更好的鋪墊。

參考文獻：

[1]張積洪，馬創(chuàng).飛機泊位系統(tǒng)中移動距離測量與顯示的研究[J].機械設(shè)計，2011，12.