多点定位技术在白云国际机场场面监视系统中的研究与应用论文
近年来，我国经济快速发展，民航事业蓬勃进步，截止至2013年，白云机场有超过5000万人次的旅客量，跻身世界“五千万级”的民用机场之中，己成为全国第二大机场，仅次于北京首都国际机场。伴随着航班量的飞速增长，给空管系统管制员的指挥和设施设备的维护提出了更高的标准和要求，同时也带来了更大的挑战和压力。在白云塔台，管制员使用场面监视系统，对白云机场范围内的航空器和一些车辆可进行监控，是在机场范围内对飞行器进行指挥的关键系统之一。
一、场面监视系统使用现状
白云机场现在使用的是VOVA900。的场面监视系统(Surface Movement RadarSystem )，简称场监系统，该系统向地面管制员提供以场面运动雷达(SM R)为中心15000英尺(1575.6m)为半径的范围内的全天候的目标定位和识别信息。
场面监视雷达系统的使用在塔台指挥中起到了关键作用，直接影响到管制工作能否止常运行。随着场面监视雷达系统在白云机场的长期应用，管制员和设备维护人员在现场实际使用该套系统的过程中也逐渐会遇到一些问题，有部分问题尤为突出。主要包括如下几个方面: (1)容易出现假目标;(2)飞机目标分裂;(3)存在一定的盲区。而随着航班量的不断上升，这些问题都有可能成为扰乱了管制员正常指挥工作的因素，因此也对场面监视雷达系统提出了更高的要求。
1假目标
管制员通过场面监视雷达系统，可以从显示界而上区分飞机和车辆，而且可以获取航班号、机型、速度、将停靠的登机桥等信息，大大提高管制员的工作效率。场面监视雷达系统在白云机场己投入使用近十年时间，近几年来，在东而滑行道和东跑道中间有频繁出现假目标的现象，通过管制员的长期观察，告知东跑道在A 380机型达到时会在其上产生假目标，但离开后假目标消失，疑为A 380尾翼过高，其他物体在A 380的金属尾翼上形成反射同波，场监雷达探测到同波后在其延长线处形成假目标。此假目标的频繁出现给管制的指挥工作造成一定的影响，长期如此，当真目标出现时，存在一定的安全隐患。
2目标分裂
在原有的场面监视雷达系统，当出现大型机时，雷达头的扫描常常会无法精准定位，出现目标分裂的现象，给管制员的工作带来极大的影响。
3目标盲区
A 380通常停放在东而的停机位106,129, 110，在西而不停放A 380，东而停机位最多时有3架飞机同时停放。根据管制员的观察，当A 380停放时，在场监的东滑行道上经常都会出现假目标，当A 380滑出时，在东跑道上经常会出现假目标。
二、多点定位技术优点
多点定位技术是场面监视技术的一种升级和补充，这项技术不会受到白云机场的地理位置、天气、气候等条件的影响，能够更精准地为场面提供到监视的服务。其视距(LOS)，RF信号强度，大气传播特性，RF信号多径，通信链路状况等较强，并且具有很好的扩展性，增加接收机或者改变布局即可实现系统扩展。
在广州白云国际机场，有部分地方是非常难进行设备的安装的，而多点定位技术能够很好地克服这一问题，对SM R的雷达头做到了很好地补充。另外，在冗余度方面也是非常地好，当有某个点发生故障时，可以逐步降低，这项技术非常方便运行和维护。
总的来说，多点定位技术更新率高，有能精确的定位结果和获取航空器的D信息，并且其分别式的远端站的构成，能够很好地解决视距化问题、系统可行性和可扩展性问题，并且其造价和维护成本都比SSR低，在正常情沉下能够被动接受。
三、具体接入设计方案
1系统信息的处理及显示
本系统不需要另配备场面监视数据处理及终端显示系统，而是将M I, A T传感器探测到的信息处理后，接入现有的PAF公司V 0 V A 9000场面监视一次雷达的数据进行融合计算处理，最终显示在CW P界而上。
2传感器端站的布局设计
根据考察和研究，需考虑机场对平行进近监视的需要，需在场外配置传感器探测器，对可研中20个传感探测器和2个校准台(2个校准台设置在塔台顶端)的布局稍作调整，构成探测精度约7.5m左右的机场场面及平行进近二次雷达监视系统。另外，关于对传感器的位置的设计主要考虑滑行道、跑道、航站楼南、北侧交通流密集地带，这些区域要求有5个以上传感器覆盖。
3地面站设备配置(参考ADSB)
地面站的基本配置包括以下几个主要部件:A D S-B地面站标准单元RU6 (包括电源PV,通信CV、信号处理SV等三个可替换模块，GPS接口、天馈、柜门三个组件及相关电缆和外部接口)，全向天线(M 0 D F I. dB s 51 00A )，GPS天线，UPS(电池可持续供电1小时)，本地控制监视系统(LCM S)，接收机自主完好性监控器(RA1M)，现场监控器(SiteMonitor)。
4地面站设备的安装
设备可以根据情况安装在室内或室外，在有机房的地方，安装在室内，没有机房的'地方，采用室外带机箱型。天线固定在合适加装的钢管上。
5信号传输
系统信号传输均利用场内现有台站就近接入机场通信管线，或场外导航台站现有的信号传输系统，以及新增微波传输系统，将信号传输至新航管楼中心机房。 信号传输可采用双纹线信号电缆加调制解调器方式，传输速率大于61 b its/S;也可采用光纤电缆加光端机模式，用以太网传输，在距离通信设施距离较远的站点，还可采用小型微波通信。
6探测基站供电
由于系统的远端传感探测器每个的耗电量仅为360W左右，且设备自带UPS，此外探测基站的位置尽量靠近现有场内台站，以及现有场内建筑物附近，因此，远端传感探测器的供电均利用临近的现有场内台站和建筑物就近供电。
航向、下滑、雷达站、VHF台共有12个台点可利用台站内的供电设施，其余8个点的采用室外供电方式，室外的设备供电电缆采用VV223X1铠装电缆，增加配电盒及电源防浪涌抑制器。
7现有场监系统的升级
广州花都区白云国际机场现今使用的场面监视雷达处理系统是挪威的VOVA9000系列。根据白云机场三跑道和广州终端区建设的需要，在新增加的第二个场面监视一次雷达头和基于二次雷达技术的多点相关定位系统(M I, A T)安装调试完成后，要对广州机场现有场面监视处理系统进行全而升级。一方面使VOVA900。场面监视处理系统能够提供对第二个场面监视一次雷达头和多点相关定位系统信号接入的硬件接口;另一方面实现系统能够同时处理来自两路场面监视一次雷达头和多点相关定位系统的信号，并在CW P管制席位上进行融合显示的软件功能。通过升级，使二次场监系统与现有的场面监视一次雷达相结合，构成完整的广州机场一;次雷达场面监视系统。
考虑到广州机场现有场面监视处理系统从2001年8月启用以来，部分硬件己经进入故障多发期，该型号硬件一直没有更新，而且向厂家比较难再购买到同型号的备件，不利于场面监视处理系统升级后的长期稳定运行，因此，在白云塔台的8M R进行扩容和升级的过程中，可以对相应新型号的硬件进行更换，这样不仅能提高设备维护人员的现场运行能力，也能为将来白云机场最终5条跑道的扩容计划做准备。
将多点定位技术接入到场面监视系统中，将两种信号经过融合处理后能很好地解决现有场面监视系统出现的问题。这也将成为未来几年白云机场优化场面监视系统的重要研究方向。在今后的工作和学习中，还需要对具体的接入的效果做进一步的评估和研究，不断提升白云机场场面监视的能力。
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