航空器导引过程的监控系统以及其监控方法与流程

本发明涉及一种航空器导引过程的监控系统，特别是指一种配合机场各停机场的先进目视停靠导引系统，通过影像获取模块，提供整合的影像。

背景技术：

目视停靠导引系统(visualdockingguidancesystem，vdgs)是一种设置于停机场的闸口(gate)上方的电子装置。此种导引系统探测飞机位置并提供目视讯号的导引状况，以指示飞行员如何停靠飞机于指定位置。目前已发展为先进目视停靠导引系统(advancedvisualdockingguidancesystem,avdgs)，能够精确地测量飞机的位置，并且通常还配有大型的导引显示屏在停机位置前面。导引显示屏设置的高度通常约有六至八公尺，大约等于飞机高度，以方便飞行员目视。

依发明人已获准的台湾专利公告号i486558「航空器停靠过程的导引方法」，航空器停靠过程包括一等待阶段、一定位阶段、一识别阶段、以及一导引阶段。等待阶段在于等待航空器从滑行跑道上进入停机场的导引线(j-line)。过程中，由地勤操作人员输入正要停靠的飞机的机型，或者可以由系统先辨识飞机的机型。定位阶段是在于用雷射扫瞄器找出航空器最靠近停止线的部位。识别阶段是针对航空器的外型特征，进行验证，以验证航空器的实际机型与所输入的机型是否符合。导引阶段在于提供航空器最靠近上述停止线的部位与停止线的距离、以及航空器偏离导引线的偏移信息，将航空器导引到预定的停靠位置上。

当飞机进入导引范围时，导引系统就显示已设定的机型于导引显示屏上给飞行员。如果飞行员见到机型和飞机不相符，就立刻停下并通知地勤操作人员，避免停靠错误而导致意外。导引阶段中，导引显示屏同时显示飞机的方向及与停止线之间的距离，将这些信息反馈给飞行员，供飞行员驾驶航空器到正确的停止位置。假如航空器停靠过程与导引系统的导引过程略有差池，往往将造成庞大损失。

为此，机场通常还设有中央管理控制室，用以实时监视各机坪状况，及飞机的停靠情况。然而监视过程在管理、监视、维护上仍有许多改善空间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种航空器导引过程的监控系统，更便利地实时且直觉监控各停机场的飞机停靠情况，并当场对照导引显示屏的画面，达到方便管理、实时监视、远程维护、录像调阅，可节省管理及维护人力。

为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种航空器导引过程的监控系统，用以监控航空器通过一目视导引系统的导引信息显示屏沿着停机场的导引线的停靠过程。航空器导引过程的监控系统包括至少一影像获取模块，每一所述影像获取模块具有一第一摄影机，用以拍摄所述航空器的停靠过程，以取得一停靠动态影像、以及一第二摄影机，用以拍摄所述导引信息显示屏的画面，以取得一导引信息动态影像；一影像整合单元，整合所述停靠动态影像以及所述导引信息动态影像成为一同步呈现且相邻的整合影像；一监控屏幕，所述监控屏幕接收并显示所述整合影像；以及一影像录放器，记录所述整合影像。

优选地，其中所述第一摄影机设置于所述导引信息显示屏内，所述第二摄影机设置于所述导引信息显示屏的前方。

优选地，其中所述影像整合单元、所述监控屏幕、以及所述影像录放器整合于一监控计算机内；其中所述目视导引系统在检测到航空器之后，发出一开始导引的触发信号，同时触发所述第一摄影机与所述第二摄影机开始录像，并且传送至所述监控计算机，所述监控计算机接收到所述触发信号之后，所述影像录放器被启动以开始储存所述整合影像。

优选地，其中所述目视导引系统在完成导引所述航空器之后，传送一完成导引的结束信号至所述监控计算机，所述监控计算机接收到所述结束信号之后，所述影像录放器结束储存所述整合影像；其中所述监控计算机依每一航空器的单一次停靠过程为一事件方式，储存所述整合影像成为一图像文件案，所述图像文件案的文件名包括录制时间以及停机场的编号。

优选地，其中包括多个所述影像获取模块，以及一影像切换装置，多个所述影像获取模块对应于多个所述航空器以及多个所述导引信息显示屏，多个所述影像获取模块连接至所述影像切换装置，所述影像切换装置电性连接至所述影像整合单元，以形成多个所述整合影像；其中所述监控计算机接收到一新的所述触发信号之后，所述监控计算机从所述监控屏幕移除已经完成导引的所述整合影像，并将对应于新的所述触发信号的所述整合影像传送至所述监控屏幕。

优选地，还提供一操纵接口电性连接于所述导引信息显示屏，以供监控人员于所述监控屏幕前，发出一指示信号显示于所述导引信息显示屏上以导引所述航空器。

此外，为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，本发明还提供一种航空器导引过程的监控方法，用以监控航空器通过一目视导引系统的导引信息显示屏沿着停机场的导引线的停靠过程，包括下列步骤：

拍摄所述航空器在停靠过程中一停靠动态影像；

拍摄所述导引信息显示屏在导引过程中一导引信息动态影像；

整合所述停靠动态影像以及所述导引信息动态影像成为一同步呈现且相邻的整合影像；

传送所述整合影像至一监控屏幕；以及

记录所述整合影像。

优选地，还包括下列步骤：在所述目视导引系统检测到航空器之后，传送一开始导引的触发信号，用以开始储存所述整合影像；以及在所述目视导引系统完成导引所述航空器之后，传送一完成导引的结束信号，用以结束储存所述整合影像。

优选地，其中上述记录所述整合影像的步骤还包括：依每一航空器的单一次停靠过程为一事件方式，储存所述整合影像成为一图像文件案；以及将录制时间以及停机场的编号储存于所述图像文件案的文件名内。

优选地，还包括下列步骤：提供一影像切换装置，以接收多个所述停靠动态影像、以及多个所述导引信息动态影像；将所述影像切换装置电性连接至所述影像整合单元，以形成多个所述整合影像；依据一新的所述触发信号，移除已经完成导引的所述整合影像；以及将对应于新的所述触发信号的所述整合影像传送至所述监控屏幕。

本发明具有以下有益效果：本发明可针对整体机场各停机场的目视导引系统的管理作业，利用特殊的影像获取模块安排，透过影像整合单元的整合，可以达到方便管理、实时监视、远程维护、录像调阅、以及现场实时展示等功能。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、附图，相信本发明的目的、特征 与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明的航空器导引过程的监控系统的示意图。

图2为本发明拍摄航空器被导引沿着导引线停靠过程的示意图。

图3为本发明的整合影像的示意图。

图4为本发明的航空器导引过程的监控系统应用于机场的多个停机场的示意图。

图5为本发明的航空器导引过程的监控系统对应于多个航空器的整合影像的示意图。

图6为本发明的航空器导引过程的监控系统于监控屏幕显示机场所有停机场的示意图。

具体实施方式

请参考图1，为本发明的航空器导引过程的监控系统的示意图。本发明提供一种航空器导引过程的监控系统1，用以监控航空器f通过目视导引系统的导引信息显示屏80沿着停机场的导引线j的停靠过程。本发明的航空器导引过程的监控系统可以应用于小机场的单一停机场，或者也可以应用于大机场的多个停机场。目视导引系统除了导引信息显示屏80还有雷射扫描装置以发出检测与测距的激光束以及计算机等，其细节可以参考发明人已申请的专利案，如台湾专利公告号i486558「航空器停靠过程的导引方法」、公告号m484091「具有稽核及影像同步功能的航空器导引系统、及其稽核与影像同步装置」。

以单一停机场为例，航空器导引过程的监控系统1包括影像获取模块10、影像整合单元23、监控屏幕22、以及影像录放器24。每一影像获取模块10具有第一摄影机11，用以拍摄上述航空器f的停靠过程以取得一停靠动态影像v1、以及第二摄影机12，用以拍摄上述导引信息显示屏80的画面，以取得一导引信息动态影像v2。影像整合单元23整合上述停靠动态影像v1以及上述导引信息动态影像v2成为一同时呈现且相邻的整合影像v0。上述监控屏幕22用以接收并显示上述整合影像v0。影像录放器24用以记录上述整合影像v0。

本实施例中，上述第一摄影机11可以是内建方式设置于上述导引信息显示屏80内，或靠近导引信息显示屏80。上述第二摄影机12可以设置于上述导引信息显示屏80的前方，例如可以通过支架121以外挂方式固定于导引信息显示屏80的外框，或者可以架设于机场的航厦t上。

本实施例中，上述影像整合单元23、监控屏幕22、以及影像录放器24可以是整合于监控计算机20内。监控计算机20可以包括监控屏幕22以及计算机主机21。更具体的说，影像整合单元23可以是通过加载于计算机主机21内的软件而达成，软件可以是安装于硬盘或芯片…等。影像录放器24可以是硬盘、外接记忆装置…等。然而，本发明并不限制于上述的，例如影像录放器可以是与监控计算机分开的其他可记录影像的装置，例如外接录像机。

上述目视导引系统在检测到航空器f之后，发出一开始导引的触发信号，同时触发第一摄影机11与第二摄影机12开始录像，并且传送至所述监控计算机20，所述监控计算机20接收到所述触发信号之后，影像录放器24被启动以开始储存所述整合影像v0。

目视导引系统在完成导引上述航空器f之后，传送一完成导引的结束信号至监控计算机20，监控计算机20接收到上述结束信号之后，影像录放器24结束储存上述整合影像v0。

请参阅图2，为本发明在拍摄航空器被导引沿着导引线至停止线的示意图。本图举例说明影像获取模块10拍摄航空器f的停靠过程，以及导引信息显示屏80的导引信息的各个画面。图2的左侧显示航空器f由跑道滑向停机场的俯视示意图。本发明利用影像获取模块10第一摄影机11正面拍摄航空器f的停靠过程(与图2的俯视图略有差异)，成为上述停靠动态影像v1。图2的右侧为导引信息显示屏80的导引画面，包括状况一c1，航空器f渐渐靠近导引线(j-line)j、以及状况二c2至状况六c6，导引航空器f沿着导引线j直到抵达停止线s。本发明利用影像获取模块10的第二摄影机12拍摄上述导引信息显示屏80的各个导引画面，成为上述导引信息动态影像v2。

在航空器f进到导引线之前，可以由地勤人员判断航空器f的型号，并输入型号，例如a320，显示至导引信息显示屏80的机型显示栏81。或者，可以通过目视导引系统的雷射扫描仪83取得的航行器f外型特征，经过计算机判断输入的型号是否正确，并传送一信息供地勤人员参考，且传到导引信息显示屏80的机型显示栏81。

请配合图2，在状况一c1时，雷射扫描仪83开始扫描到航行器f而启动目视导引系统，经由操作人员确认后，传到导引信息显示屏80的机型显示栏81以显示航空器f的型号供飞行员参考。若此时，显示的航空器f的型号有误，飞行器应当暂停航空器f，并与地勤人员或其他控制人员再次确认，直到正确为止，以免停靠至错误型号的停止线而导至意外。

状况二c2，导引信息显示屏80进一步显示航空器f偏左，其中左下显示区84内的单虚线841代表导引线j，双虚线842代表航空器f相对于导引线j的位置，虚线箭头843代表指示继续向前，藉此提示航空器f偏左，供飞行员参考而将航空器f向右导正并继续向前。

状况三c3，导引信息显示屏80进一步在中间显示区82显示航空器f与停止线s的距离为30公尺，正式进到导引范围内。左下显示区84仅有 双虚线842，代表航空器f已位于导引线j上。虚线箭头843代表指示继续向前。飞行员持续驾驶航空器f向前。

状况四c4，导引信息显示屏80的中间显示区82显示航空器f与停止线s的距离为20公尺，左下显示区84内的双虚线842位于单虚线841的右侧，代表航空器f偏右，以提醒飞行员将航空器f向左驾驶。虚线箭头843代表指示继续向前。飞行员持续驾驶航空器f向前。

状况五c5，导引信息显示屏80的中间显示区82显示航空器f与停止线s的距离为8.2公尺，左下显示区84仅有双虚线842，代表航空器f又向左修正已回到导引线j上。左下显示区84内的虚线箭头843上方，另外显示一虚横线845，代表停止线s，意指已靠近停止线s，飞行员减慢航空器f的速度，改为逐渐缓慢靠近停止线s。

状况六c6，导引信息显示屏80的中间显示区82显示“stop”，指示航空器f已到达停止线s，飞行员应当马上停止航空器f向前，左下显示区84改显示t字形，代表停止驾驶。

请参阅图3，为本发明的整合影像v0的示意图。本实施例的整合影像v0较佳以堆栈的方式，同步呈现停靠动态影像v1以及导引信息动态影像v2而使二者成为相邻的整合影像v0。整合影像v0较佳还同时显现闸口(gate)编号vg，例如“b5闸口”。上述可以通过软件使停机场上的第一摄影机11与第二摄影机12以一组的方式同步显示，录像及历史影像回播，让用户可以做到同步掌握飞机实时影像以及导引信息显示屏80的目前内容。

本发明在录像程序上，影像录放器24可以利用目视导引系统提供触发功能，当飞机进入导引程序时，同时触发第一摄影机11与第二摄影机12开始录像，并且使影像录放器24被启动以开始储存所述整合影像v0。此外，如图2的状况六c6，目视导引系统在完成导引航空器f之后，传 送一结束信号至监控计算机20，监控计算机20接收到结束信号之后，影像录放器24结束储存整合影像v0。

本发明的监控计算机20较佳是依每一航空器f的单一次停靠过程为一事件方式，储存上述整合影像v0成为一图像文件案，图像文件案的文件名较佳可以包括录制时间以及停机场的编号，例如20150101_0502_b5.mpg。藉此，方便依照时间以及停机场编号，调阅导引影片，可供检讨可能的导引缺失的责任。此外，可以利用同步影片的播放，作为机师教育训练的用途。再者，可利用网络联机功能，展示及介绍目视导引系统。

请参阅图4，本发明的航空器导引过程的监控系统也可以应用于大机场的多个停机场。航空器导引过程的监控系统1a可以包括多个影像获取模块10，以及一影像切换装置30。多个影像获取模块10对应于多个航空器f1、f2、f3以及多个导引信息显示屏80。多个影像获取模块10连接至影像切换装置30，影像切换装置30电性连接至上述影像整合单元23，以形成多个整合影像v0。

图4左侧的影像获取模块10a，通过第一摄影机11拍摄航空器f1的停靠过程以取得一停靠动态影像v1，并通过信道ch01经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21；并且通过第二摄影机12拍摄导引信息显示屏80a的画面，以取得一导引信息动态影像v2，并通过信道ch02经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。

中侧的影像获取模块10b，通过第一摄影机11拍摄一停靠动态影像v1，并通过信道ch07经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。通过第二摄影机12拍摄导引信息显示屏80b的画面，以取得一导引信息动态影像v2，并通过信道ch08经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。

中侧的影像获取模块10b，通过第一摄影机11拍摄一停靠动态影像v1，并通过信道ch07经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。通过第二摄影机12拍摄导引信息显示屏80b的画面，以取得一导引信息动态影像v2，并通过信道ch08经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。

右侧的影像获取模块10c，通过第一摄影机11拍摄一停靠动态影像v1，并通过信道ch23经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。通过第二摄影机12拍摄导引信息显示屏80c的画面，以取得一导引信息动态影像v2，并通过信道ch24经过影像切换装置30传到监控计算机20的计算机主机21。

如图5所示，上述各个信道可以在监控计算机20内记录是对应于哪一个闸口编号，通过软件将默认相邻的二个信道，例如信道ch01与信道ch02传来的二个影像整合成为一个整合影像v0，信道ch07与信道ch08传来的二个影像整合成为一个整合影像v0’，信道ch23与信道ch24传来的二个影像整合成为一个整合影像v0”。上述三个整合后的整合影像v0、v0’、v0”并排的呈现在同一个监控屏幕22。本发明并不受限于此实施例，例如依监控屏幕22的宽度，可以并排呈现更多个整合影像。

上述整合影像v0”的下方导引信息动态影像v2呈空白状，表示已收到结束信号，已停止录像。如果监控计算机20接收到另一新的触发信号之后，表示目视导引系统已检测到另一航空器f开始停靠，监控计算机20可以从监控屏幕23移除已经完成导引的整合影像，例如整合影像v0”，并将对应于新的触发信号的整合影像传送至监控屏幕23。

本发明的航空器导引过程的监控系统，进一步还可以提供一操纵接口220电性连接于导引信息显示屏，以供监控人员于监控屏幕22前，发出一指示信号，例如紧急停止“stop”显示于导引信息显示屏以导引航空器。 操纵接口220可以设计多个操作按键，例如停止钮…等，本实施例不予以详细列举。

如图6所示，本发明的航空器导引过程的监控系统还可以透过监控屏幕22提供机场所有停机场的示意图。机场所有停机场的示意图可以通过上述操纵接口220切换，进而显示于监控屏幕23。航厦t1及t2的二侧各有多个停机场，分别由一个英文字母加数字所代表，方格表示尚未有飞机停靠，飞机图形表示已停妥于停机场，飞机加上圆框的图形，表示正在停靠过程的航空器f1、f4、f5。

基于上述本发明的航空器导引过程的监控系统，本发明还提供一种航空器导引过程的监控方法，用以监控航空器通过一目视导引系统的导引信息显示屏80沿着停机场的导引线j的停靠过程，包括下列步骤(请配合参阅图1)：

步骤s11，拍摄所述航空器f在停靠过程中一停靠动态影像v1；

步骤s12，拍摄所述导引信息显示屏80在导引过程中一导引信息动态影像v2；

步骤s13，整合所述停靠动态影像v1以及所述导引信息动态影像v2成为一同步呈现且相邻的整合影像v0；

步骤s14，传送所述整合影像v0至一监控屏幕；以及

步骤s15，记录所述整合影像。

此外，本发明的航空器导引过程的监控方法，进一步包括下列步骤，在所述目视导引系统检测到航空器f之后，传送一开始导引的触发信号，用以开始储存所述整合影像v0。再者，在所述目视导引系统完成导引所述航空器f之后，传送一完成导引的结束信号，用以结束储存所述整合影像v0。

其中上述记录所述整合影像的步骤s15，还包括：

步骤s151，依每一航空器f的单一次停靠过程为一事件方式，储存所述整合影像v0成为一图像文件案；

步骤s152，将录制时间以及停机场的编号储存于所述图像文件案的文件名内。

针对图4，航空器导引过程的监控系统1a包括多个影像获取模块10，本发明进一步包括下列步骤：

提供一影像切换装置30，以接收多个所述停靠动态影像v1、以及多个所述导引信息动态影像v2；

将所述影像切换装置30电性连接至所述影像整合单元23，以形成多个所述整合影像v0、v0’、v0”；

依据一新的所述触发信号，移除已经完成导引的所述整合影像；以及

将对应于新的所述触发信号的所述整合影像传送至所述监控屏幕。

另外，本发明还可以进一步包括下列步骤：提供一操纵接口220电性连接于所述导引信息显示屏80，以供监控人员于所述监控屏幕22前，发出一指示信号显示于所述导引信息显示屏80上以导引所述航空器f。

综上所述，本发明的特点及功能在于，航空器导引过程的监控系统，针对整体机场各停机场的目视导引系统的管理作业，利用特殊的影像获取模块10安排，透过影像整合单元23的整合，可以达到方便管理、实时监视、远程维护、录像调阅、以及现场实时展示等功能。

本发明可以在管理控制室，实时现场监视各停机场状态，甚至可以在管理控制室实时下达导引命令，节省导引人力。例如通过管理控制室实时下达停止的导引命令，可以增加一道现场导引的安全保障。本发明可通过将监控计算机20连接于网络，透过网络功能，可以实时联机查看各停机场的导引情形，包括飞机驾驶行为以及系统显示功能是否正常。

本发明可以节省管理及维护人力，进一步还可以配合网络联机功能，在别处实时且具体的展示目视导引系统的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非意欲局限本发明的专利保护范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的权利保护范围内，合予陈明。