淺談增強現實技術在遠程塔臺管制中的應用

劉鵬翔

摘 要：隨著航空運輸量的提升，機場建設和空中交通管制系統也在不斷的改善，遠程塔臺使用的成本比較低，具有良好的應用效果，通過結合增強現實技術能夠使遠程塔臺管制發揮出更好的作用，為空中交通運輸管控帶來有效的幫助，同時提高航空器飛行的安全水平。本文對增強現實技術在遠程塔臺管制中的應用進行了闡述。

關鍵詞：增強現實技術;遠程塔臺管制;應用策略

引言

隨著空中交通運輸量的增加，空中運輸的需求逐漸提升，這對空中交通管制系統有了更高的要求。塔臺管制系統屬于空中交通運輸的重要部分，能夠指導整個飛行過程。隨著技術的發展，增強現實技術逐漸在塔臺管制中得到了應用，通過多種功能的實現使空中運輸的安全性提升，避免了不安全因素的影響，還能夠進行預警以及監測等，具有良好的作用，為空中交通運輸提供了有效的保障。

1增強現實技術與遠程塔臺概念

1.1增強現實技術

增強現實技術也叫做混合現實技術，英文縮寫為AR，這種技術通過計算機影像圖形技術是將現實和虛擬的信息結合互動的一種技術，這種技術采用計算機推行處理和可視化操作對現實世界中虛擬對象采用計算機技術呈現在現實的環境之中，通過顯示設備可以看到虛擬與現實事物相結合的畫面。這種技術在航空行業的遠程塔臺控制中得到了普遍應用，包括實時監控、信息融合和信息疊加等。

1.2遠程塔臺

遠程塔臺技術產生于空中交通管理系統，指的是通過計算機和網絡技術，對機場和周圍的環境進行運維和監控，確保航空系統的正常使用。這種技術中采用了遠程監控技術，塔臺管制中心與機場距離較遠的情況下也能夠對機場的情況進行了解。當前，遠程塔臺控制技術中包括下一代航空運輸系統等典型的技術，這種技術為空中交通管制系統的系統帶來了有效的運維，同時更具智能化特點。我國相比發達國家遠程塔臺控制技術發展比較晚，因此需要借鑒國外的塔臺設計技術，完善塔臺管制系統，使其發揮出更好的作用。

2增強現實技術在遠程塔臺管制中的應用

2.1實時監視

遠程塔臺使用低成本的攝像機架實現，監視數據一般由紅外攝像機獲取，將管制員的OTW視圖改進。主攝像頭通常安裝在桅桿上，同時設置4個或者以上的攝像頭，實現全景的視角。獲取的視頻和圖像數據經過融合投射在圓形屏幕之中，可以對機場的各個位置進行監控。在機場中比較重要的場所，需要使用其他的攝像頭來彌補視野不足的問題。在大型的機場中，可以使用地面車輛安裝ADS-B發射機對數據進行監視。遠程塔臺在機場中能夠發揮較多的作用，但是在雷達監視可以使用的情況下，信息可以提供給RTC管制員。將發送的數據使用壓縮技術進行處理之后加密。在遠程塔臺管制中結合增強現實技術可以為管制員帶來更加便捷的條件，使管制員更容易了解到機場的情況，使用顯示屏就可以對機場位置的信息進行觀察，同時解決了傳統的塔臺管制員的視覺盲區問題，使管制的水平提高，人員在管制工作中的壓力也有所降低。林割愛，紅外攝像機和云臺功能相機的使用可以對圖像進行放大處理，這樣管制人員在管制中可以更好的對機場的情況進行監控。通過研究發現，在塔臺管制工作中，管制人員可以有效的對機場進行監視，由于遠程塔臺利用了一些高級的攝像技術，即使在夜晚或者能見度較低的環境中也能夠清晰的了解到機場的情況。一些具有較多工作經驗的人員傾向于使用遠程塔臺管制的方式，這樣能夠提升安全水平，還能夠準確的進行識別。

2.2運動目標識別和信息融合

在視頻全景圖中可以通過雷達或者ADS-B數據等對飛機的實時位置進行明確，遠程塔臺管制的范圍內航空器可以采用應答機編碼的方式獲得信息，在視頻圖像中能夠發現運動目標，采用投影轉換方式以及平面雷達進行識別和匹配，使運動目標在圖像中得到有效的捕捉，當被雷達監測到的時候，會獲得雷達標簽。在地面的運動目標識別中采用視頻圖像以及監視設備的數據的融合，當目標被攝像機捕捉的時候，航空器與車輛能夠在輪廓上產生追蹤編碼，通過追蹤編碼可以追蹤監測，自動和雷達進行追蹤。在遠程塔臺對目標的檢測中，管制員不需要多次的在窗外的場景和屏幕之間移動，僅僅通過這種技術可以更便捷對飛機進行追蹤識別，獲取相應的信息。

2.3自動預警

空中交通運輸作為一種具有較大危險性的方式，飛機在空中容易受到溫度和降水等影響，在氣候比較復雜的情況下，會對航空運輸帶來不良的影響。同時，航空器的運行系統以及空中管制系統比較復雜，在操作管理中存在較高的難度。采用增強現實技術可以實現對空中管制中產生的危險情況的預警，當航空器與其他的航空器之間基金，或者與建筑接近等情況出現時，可以進行預警。航空器處于非法區域之內的時候，會使準入權限被突破，控制系統這時會發出預警信號。另外，當航空器存在比較危險的行為的時候，預警系統也會通過語音等形式進行提醒。

2.4信息疊加

飛機在起飛滑行、飛行過程以及降落的整個階段之中具有復雜的特點，同時飛機還會受到氣象因素、地理信息、運輸情況等方面的影響。這些影響因素對飛機的航行帶來了一定的危險，采用增強現實技術進行遠程塔臺管制可以對這些相關的信息進行整合，并且對信息進行實時的監控。這樣可以是空中管制的效果加強，提升了空中交通運輸的安全性。和傳統的塔臺管制技術相比，增強現實技術的應用能夠使系統得到有效的完善，加強了視頻監測系統的功能，使管制過程中管制人員獲得更加全面的情況，同時也使管制系統的功能得到了改善，對塔臺管制系統的智能化發展帶來了有利的條件。通過不斷的對塔臺管制系統進行創新和完善，使其具有更好的效果，能夠有效的提升空中交通運輸管理的水平。

結語

空中交通運輸中塔臺管制發揮了重要的作用，隨著技術的發展，當前有較多的先進技術被應用到了塔臺管制之中，這為塔臺管制帶來有效的支持。在遠程塔臺管制過程中，通過增強現實技術的應用，可以為遠程塔臺管制帶來更好的技術條件，在實時監視、目標識別以及自動預警功能中發揮出有效的作用，便于人員對空中交通運輸情況進行管理，加強了管理的效果，提高了空中交通運輸的安全性。

參考文獻

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