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随着新一代数字化信息技术的发展,智慧机场得到了广泛关注,机场场面安全风险管控是智慧机场发展的关键一步,其研究对保障场面航空器及车辆的安全有着至关重要的作用。传统机场场面安全管控主要依赖管制员目视判断安全风险,但随着航空运输量的快速增长,依赖人工判断的方式短板日益凸显。为减轻安全管控对人工的依赖,场面运作方式的转变迫在眉睫。由此,滑行引导系统应运而生,驾驶员可借助滑行引导系统查看路径,以降低运行过程中的安全风险。滑行引导系统在一定程度上能辅助驾驶员安全地进行场面活动,但仍存在安全管控上的不足,主要体现在安全风险模型还不够全面。同时,为保证安全风险管控的有效性,低时延通信系统的设计也至关重要。因此,本文研究面向机场滑行引导的安全告警模型和低时延通信系统设计,并进行滑行引导系统告警平台设计。课题来源于广西重点研发计划项目《面向机场航空移动通信系统的智能终端研制及滑行引导应用示范》,主要研究内容如下:(1)针对滑行引导系统安全管控上的不足,安全风险模型还不够全面等问题,本文从安全风险告警角度出发,根据场面运行规范及相关要求研究面向滑行引导的安全告警模型。模型首先对场面路网结构进行建模,将复杂的场面环境简化为点-线结构,然后根据不同情形进行路径风险、跑道侵入、滑行冲突的安全风险判定,最后根据判定结果进行告警,从而提高场面运行的安全性。(2)针对滑行引导系统告警平台通信低时延要求,本文设计了面向滑行引导的低时延通信系统。首先构建系统时延模型,对机场场面主流的通信方式4G、5G和航空移动机场通信系统(Aero MACS)进行理论时延分析,然后对不同无线网络连接时延进行仿真和对比分析。仿真结果表明,Aero MACS和5G都能够满足时延0.5-20ms的要求。但Aero MACS是民航专用网络,安全性更高,因此,在综合考虑时延条件且安全性的情况下,Aero MACS是最佳选择。(3)针对场面驾驶员和塔台管制员对场面安全风险管控的需求,本文设计了滑行引导系统告警平台,包括航空器和车辆的PAD终端告警系统和塔台管制的场面交通监管系统。位于PAD终端的告警系统辅助驾驶员感知周围移动目标并对自身存在的运行风险进行告警;位于塔台的场面交通监管系统对场面移动目标进行监视并对潜在安全风险进行告警,提示管制员进行场面冲突管控。