飞机泊位系统与停车场集成系统的对比研究

摘要：研究一种飞机泊位过程中基于多传感器的飞机移动距离测量与显示系统，该系统采用单片机、激光对射式传感器、优先编码器、LED显示屏等器件，实现了在飞机泊位过程中对飞机移动距离的测量，将测量结果通过单片机处理并传输给移动距离显示屏进行显示。此系统可为飞行员提供清晰的飞机移动距离信息，进而实现引导飞机停靠的功能。

关键词：飞机泊位；单片机；激光对射式传感器 中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02

飞机和车辆的停靠都需要一个固定的进入流程和泊位的地点，所以这过程中就形成了各自业务管理的模式，但是两个系统实现的目标都是相同的，让飞机和车辆按照系统指定的流程进入泊位点。结合大型国际机场现运行的两个系统，介绍如下：（1）可视化飞机泊位引导系统为航空器在停机坪末端的安全停靠提供正确和规范的引导指示信息，用以代替原先不规范的手工引导模式；（2）停车场集成系统为车辆在停车场里找到最近停车地点提供了更为准确和详细的指引信息，消除了车辆盲目的寻找车位

为了更加清晰的了解这两个系统，我们从系统信息流、图像识别技术应用来分析两个系统，通过比较分析提出一些对现运行系统的改进的建议。

1 系统信息流

两个系统中的实体是完全不一样的，尽管两个实体都有一个共同的目标是在寻找一个停靠点，但是飞机的停靠点是事先计划安排好的，而车辆的停放点却是任意寻找空位的，为了更加清晰的了解两个实体在系统中进出泊位点的整个活动过程，现阐述如下：

1.1 可视化飞机泊位引导系统信息流

系统服务器于接收机场集成系统的中央数据库发送的次日航班计划，并于当日实时接收机场集成系统的中央数据库发送的航班动态变更以及机位分配结果，可视化泊位引导系统服务器据此制定相应的泊位引导计划。

各个终端系统会按照泊位引导计划在航空器入离位前自动激活工作，当航空器处于可视化泊位引导系统规定的系统自动引导的范围之内时；终端系统的视频摄像机捕捉航空器进入或离开停机位的运动物体，通过终端系统计算产生相应的引导提示信息；在航空器入位时，当终端系统设备产生STOP显示信息时，飞行员会停止航空器的滑行，同时终端系统设备产生一个ONBLOCK（飞机入位）时间，此时航空器的整个入位引导结束。

在航空器入离位引导结束后，各个终端系统把航空器入离位时间回送到系统服务器，同时服务器通过处理送回机场集成系统的中心数据库。

1.2 停车场集成系统信息流

当车辆进入进口通道口时，经过通道感应线圈A，感应线圈会触发出票机、补偿灯光和摄像机工作，同时终端电子设备产生的数据会传送到系统服务器中；当车辆通过感应线圈B时，闸机放下杆，闸机计数器统计累计车辆数，并定点给服务器发送汇总数据。

当车辆进入出口通道口时，当通过通道感应线圈A时，感应线圈会触发补偿灯光和摄像机工作，把进入时所取的票放入验票机时，此时会计算出停车费用，同时会调出车辆进入时拍摄的图像，经过人工判断后，对车辆进行放行，闸机开始抬杆；当车辆通过感应线圈B时，闸机放下杆，闸机计数器统计累计车辆数，同时整个经营数据和设备工作情况数据发送服务器。

1.3 对比分析和一些建议

通过上面对两个系统的信息流的阐述，可以看到两个系统的信息流是完全不一样的，前者信息流为交换流，可以明显地分为输入、变换（主加工）、输出3大部分，航空器泊位是由机场集成系统的中央数据库提供数据源，然后在实体活动中产生的数据再回送给服务器；后者信息流为事务流，车辆泊位没有什么计划数据，它整个数据流都是围绕整个车辆运动产生的。两个系统在计算实体的停放时间也是不一样的：前者是从实体开始在停靠点到离开停靠点；后者是从开始进入停车场到最后离开停车场。为了能给机场集成系统的中央数据库提供更准确和更全面数据，可以参考车辆计时在航空器进入系统引导区域加一个感应线圈，只要航空器一经过就产生一个入位时间，同时也可以用于航空器离位时间的产生，同时可以考虑机场对航空器的经营管理方式采用停车场的某些经营管理方式。

2 图像识别

近年来，随着计算机性能的大幅度提升以及摄像器件的发展，图像识别技术不论从理论算法还是在应用实践中都取得了迅猛的发展。在机场环境里，尤其在机场信息化系统中，图像识别技术正在越来越多的被应用，同时出现了一些应用图像识别技术的适合于机场业务的系统，如可视化飞机泊位引导系统，和停车场的车辆拍照识别系统。

2.1 可视化飞机泊位系统的图像识别技术

可视化飞机泊位引导系统的核心技术是运动物体的目标检测与跟踪技术，它包括动态图像的获取、运动物体的检测、目标模板的匹配、运动目标的跟踪。动态图像的获取来自飞行员显示单元上的摄像机，由于机位附近的物体色彩较单一，故只需用黑白摄像机即可。运动物体的检测最常用的方法是差值法，它的原理比较简单，将两帧图像进行灰度减，若两帧图像完全一致，则得到全零（全黑）的图像；若两帧图像的背景一致，同时有一个运动物体在移动，则得到背景区域为零而目标区域不为零的图像。所得的灰度图是原两帧图像的灰度变化量，对该图像进行分析就可以确定目标运动的大小和位置。理想状态下，本系统可以生成运动物体（航空器）的轮廓包络线。系统内置了所有支持机型的包络线模板，并沿着飞机引导线的方向进行快速扫描，当有目标物体接近时，模板与目标物体的包络线进行匹配。当目标物体与模板完全匹配之后，模板即沿着既定的物进轨道跟踪目标物体，实时测量距停止点距离以及对目标物体进行纠偏，从而准确的引导飞机到达指定位置。

2.2 停车场车牌设别系统中的图像识别技术

车牌识别系统的基本原理为：将摄像头拍摄到的包含车辆牌照信息的静态图像通过视频卡输入计算机进行预处理，再油检索模块对拍照进行搜索、检测、定位，并分割出包含拍照字符的矩形区域，然后对牌照字符进行二值化处理并将其分割为单个字符，规整后输入字符识别子系统进行识别。

2.3 对比分析和一些建议

由以上的原理介绍我们可以看到，可视化飞机引导过程实际上是动态进行的，它实现的是对所监控区域内运动物体的检测和跟踪，并识别出来提供给其他子系统的进行相应的功能。车牌提取则是对静态图像中的特定信息进行提取与识别。很容易想到将这两种不同的图像识别过程加以结合，则可以进行机场场内的运动物体，如飞机、场内注册车辆等的监控与管理。例如，在机场飞行区内，车辆的行驶区别于市区规则有它自己严格的要求。尤其在车行道需穿过飞机滑行道时，如不注意附近正在行进中的飞机，就极有可能发生安全事故。为了有效的对这种特殊地点的实施监控管理，可以在此区域安装摄像头，对过往的车辆进行图像识别与跟踪，一旦车辆有强行的行为，摄像机自动触发，进行拍照，然后将图片下载到本地存储器，再传输到服务器进行牌照识别，从而实现对该区域的监控管理。

4 结束语

上述介绍了两个系统的信息流、系统的集成和系统中使用的图像识别技术的三个方面，使我们感觉到信息化进程又向前迈进了一大步，但是对于完全实现企业的信息化还远远不够，我们应该加快信息化的脚步，在企业的生产、经营、管理等各个层次、各个环节和各个方面，应用了先进的计算机、通信、网络和软件等现代信息技术和设备，充分开发、广泛利用企业内外信息资源，从而提高企业生产竞争力的过程。由于我们平时在解决问题的时候，总是习惯把思维放在一个小范围内，现在我们跳出原来那种思维，换一个角度来思考问题，本文就是通过在目标上相似两个业务实体实现信息化的现状分析对比，并根据参与平时系统数据分析和系统的日常维护的经验提出一些建议，从而为企业对系统的改进提供更简单、更经济的解决方案和为推动企业信息化建设作出更好的铺垫。

参考文献：

[1]张积洪，马创.飞机泊位系统中移动距离测量与显示的研究[J].机械设计，2011，12.