基于核化相关滤波跟踪技术的跑道侵入预防研究
发布时间：2022-01-02 20:14
随着民航业的快速发展,机场的大量建设和航班量的增加,代表着民航进入了一个发展的黄金时期,但随之而来的地面跑道安全问题也日益凸显,通过对新兴的目标跟踪技术概念性的应用到民航跑道侵入当中,对跑道侵入的防控具有积极意义,对提高机场跑道安全具有理论价值。本文主要主要通过以下几个方面对跑道侵入预防进行研究。首先,对目前国内针对跑道侵入和跑道冲突的相关研究和理论进行归纳总结概括,本文主要依托目标跟踪技术对跑道侵入预防进行研究,也对目前的跟踪技术现状进行了综述。其次,介绍跑道侵入的基本概念定义,在跑道侵入过程中,主要还是发生在地面保护区,通过对机场跑道保护区的分析,将跑道侵入按照类型进行分类,按照跑道侵入不同致因进行分类,最后总结分析跑道风险特性。对核化相关目标跟踪算法进行了详细介绍,其中介绍如何将相关滤波应用到目标跟踪领域,详述在目标跟踪当中一系列重要方法,包含特征项的提取,样本的提取,核函数的加入,滤波器的训练以及模板的更新。提出了运用视频监控的方式在机场当中提取视频序列,以达到检测目标航空器的目标,模拟了航空器跑道冲突场景,并给出检测航空器跑道侵入验证方法。最后,根据核滤波跟踪算法无法进行尺寸...
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
中国民用航空飞行学院硕士学位论文9图2.1地面保护区的范围表2.1等待位置距跑道中线的最小距离飞行区指标跑道运行类型最小距离1234非仪表跑道30m40m75m75m非精密进近跑道40m40m75m75mI类精密进近跑道60mb60m90m90mII、III类精密进近跑道——90m90m起飞跑道30m40m75m75m2.2跑道侵入的分类2.2.1按失误类型分类通过大量的研究和事故调查分析表明，跑道侵入风险发生的主要根源为人为操作失误OperationalErrors/Deviation（OE/D）、飞行员违规操作PilotDeviation（PD）、车辆驾驶人及机场区域行人的违章侵入等Vehicle/PedestrianDeviation（V/PD）三种因素。表2.2详细阐述了这三种不同失误类型的的特征。为明确责任，不同类型的跑道侵入事故由具体的管辖部门负责管理，以便做到责任明晰。为此，把操作失误列入空中交通管理部门负责管理范围，把飞行员失误列入飞行标准部门负责管理范围，机场方面则负责管
12设密切联系，贯穿于“人”“机”“环”“管”等方方面面，因此在分析认定事件原因时，要充分考虑各种潜在因素，防止潜在的非安全外界因素通过管制员、飞行员、机场车辆驾驶员等管理员表现出来，从而引起工作失误或错误操作。通过下面的关联图，我们可以清晰地辨析各种因素之间的关联性。图2.3跑道侵入因素关联图2.3.1管制员因素与跑道侵入管制员负责向管制区域内的航空器发布放行许可等指令，并提供空中交通管制服务，其工作性质决定了其与跑道侵入密切关联，根据FAA近几年的最新统计，有19.4%的跑道侵入与管制员的操作错误造成有关。通过本人对虹桥机场和黄花岗机场管制人员的实际工作经验调查，综合考量管制员的工作职责和实际操作，跑道侵入与管制员主要有以下相关因素：（1）管制员的工作状态。管制员面临的是一项责任极强的工作，操作规程繁琐，各方面的协调沟通复杂，长期处在紧张的工作状态下，容易出现注意力不集中等现象，造成一时的遗忘或疏漏，因此各地空管部门特别注重管制员作息安排的科学性。（2）业务能力因素。包括对机场航空器和设备的位置坐标识别能力、对航空器安全间距的计算能力、机场指挥用语的使用能力和语言表达能力、英语口语水平。能力不足是造成管制员失误的重要原因。（3）管制员之间的相互沟通默契度不够，协调不充分，沟通力度缺乏。（4）塔台管制员超越权限、违规违章发出穿越许可等错误指令（5）管制员的语言表达第二章机场跑道侵入概述
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于静脉灰度值特征的图像分割算法研究[J]. 王定汉,冯桂兰,王雄,吴羽峰,邓毛华. 光电工程. 2018(12)
[2]基于视频处理的机场跑道入侵检测模型的设计与实现[J]. 潘卫军,许友水,康瑞. 科学技术与工程. 2013(28)
[3]基于环境因素的机场跑道入侵风险评价[J]. 张宗路,张兆宁. 交通运输工程与信息学报. 2013(02)
[4]跑道入侵检测算法研究[J]. 何晓薇. 中国民航飞行学院学报. 2012(03)
[5]跑道侵入概念中的地面保护区研究[J]. 霍志勤. 中国民航大学学报. 2010(06)
[6]视觉跟踪算法综述[J]. 杨戈,刘宏. 智能系统学报. 2010(02)
[7]利用ARIMA（自回归移动平均）模型对跑道侵入事件的分析及预测[J]. 高扬,李阳. 中国安全科学学报. 2008(11)
[8]跑道侵入初步研究[J]. 孙瑞山,马平. 中国民航大学学报. 2007(S1)
博士论文
[1]基于历史数据的中国民航跑道安全管理关键问题研究[D]. 霍志勤.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于相关滤波的目标跟踪算法研究[D]. 谢晓佳.华南理工大学 2018
[2]基于核相关滤波的长时间目标跟踪算法研究[D]. 王涛.大连理工大学 2017
[3]基于ADS-B IN的终端区避撞仿真平台设计与实现[D]. 李仙颖.中国民航大学 2016
[4]跑道侵入冲突探测及告警算法研究[D]. 安伟连.中国民用航空飞行学院 2013
本文编号：3564819
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
中国民用航空飞行学院硕士学位论文9图2.1地面保护区的范围表2.1等待位置距跑道中线的最小距离飞行区指标跑道运行类型最小距离1234非仪表跑道30m40m75m75m非精密进近跑道40m40m75m75mI类精密进近跑道60mb60m90m90mII、III类精密进近跑道——90m90m起飞跑道30m40m75m75m2.2跑道侵入的分类2.2.1按失误类型分类通过大量的研究和事故调查分析表明，跑道侵入风险发生的主要根源为人为操作失误OperationalErrors/Deviation（OE/D）、飞行员违规操作PilotDeviation（PD）、车辆驾驶人及机场区域行人的违章侵入等Vehicle/PedestrianDeviation（V/PD）三种因素。表2.2详细阐述了这三种不同失误类型的的特征。为明确责任，不同类型的跑道侵入事故由具体的管辖部门负责管理，以便做到责任明晰。为此，把操作失误列入空中交通管理部门负责管理范围，把飞行员失误列入飞行标准部门负责管理范围，机场方面则负责管
12设密切联系，贯穿于“人”“机”“环”“管”等方方面面，因此在分析认定事件原因时，要充分考虑各种潜在因素，防止潜在的非安全外界因素通过管制员、飞行员、机场车辆驾驶员等管理员表现出来，从而引起工作失误或错误操作。通过下面的关联图，我们可以清晰地辨析各种因素之间的关联性。图2.3跑道侵入因素关联图2.3.1管制员因素与跑道侵入管制员负责向管制区域内的航空器发布放行许可等指令，并提供空中交通管制服务，其工作性质决定了其与跑道侵入密切关联，根据FAA近几年的最新统计，有19.4%的跑道侵入与管制员的操作错误造成有关。通过本人对虹桥机场和黄花岗机场管制人员的实际工作经验调查，综合考量管制员的工作职责和实际操作，跑道侵入与管制员主要有以下相关因素：（1）管制员的工作状态。管制员面临的是一项责任极强的工作，操作规程繁琐，各方面的协调沟通复杂，长期处在紧张的工作状态下，容易出现注意力不集中等现象，造成一时的遗忘或疏漏，因此各地空管部门特别注重管制员作息安排的科学性。（2）业务能力因素。包括对机场航空器和设备的位置坐标识别能力、对航空器安全间距的计算能力、机场指挥用语的使用能力和语言表达能力、英语口语水平。能力不足是造成管制员失误的重要原因。（3）管制员之间的相互沟通默契度不够，协调不充分，沟通力度缺乏。（4）塔台管制员超越权限、违规违章发出穿越许可等错误指令（5）管制员的语言表达第二章机场跑道侵入概述
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于静脉灰度值特征的图像分割算法研究[J]. 王定汉,冯桂兰,王雄,吴羽峰,邓毛华. 光电工程. 2018(12)
[2]基于视频处理的机场跑道入侵检测模型的设计与实现[J]. 潘卫军,许友水,康瑞. 科学技术与工程. 2013(28)
[3]基于环境因素的机场跑道入侵风险评价[J]. 张宗路,张兆宁. 交通运输工程与信息学报. 2013(02)
[4]跑道入侵检测算法研究[J]. 何晓薇. 中国民航飞行学院学报. 2012(03)
[5]跑道侵入概念中的地面保护区研究[J]. 霍志勤. 中国民航大学学报. 2010(06)
[6]视觉跟踪算法综述[J]. 杨戈,刘宏. 智能系统学报. 2010(02)
[7]利用ARIMA（自回归移动平均）模型对跑道侵入事件的分析及预测[J]. 高扬,李阳. 中国安全科学学报. 2008(11)
[8]跑道侵入初步研究[J]. 孙瑞山,马平. 中国民航大学学报. 2007(S1)
博士论文
[1]基于历史数据的中国民航跑道安全管理关键问题研究[D]. 霍志勤.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于相关滤波的目标跟踪算法研究[D]. 谢晓佳.华南理工大学 2018
[2]基于核相关滤波的长时间目标跟踪算法研究[D]. 王涛.大连理工大学 2017
[3]基于ADS-B IN的终端区避撞仿真平台设计与实现[D]. 李仙颖.中国民航大学 2016
[4]跑道侵入冲突探测及告警算法研究[D]. 安伟连.中国民用航空飞行学院 2013
本文编号：3564819
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