专利名称：一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及空中交通管制人员管制训练和计算机模拟仿真范围。
背景技术：
空中交通管制服务(ATC)是空中交通服务的主要部分，空中交通管制服务的任务 是防止航空器与航空器相撞及在机场机动区内航空器与障碍物相撞，维护和加快空中交通 的有序流动。空中交通管制人员必须严格掌握飞行动态、及时通报飞行情况、调配飞行冲 突、有效地监督空中飞行活动、妥善安排飞机起飞和着陆顺序、减少飞机延误和等待、提高 飞机和机场的利用率、防止飞机与各种航空器或地面障碍物相撞或危险接近、防止航空器 擅自进入飞行禁区和飞越国界，以及为制定飞行计划和国防安全提供可靠的资料和情报。 对管制员进行训练，提高管制员管制水平和能力是民航总局规定要求的。航管雷达模拟机 是培养和训练空中交通雷达管制人员的主要手段和关键设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统，旨在 通过采集真实的雷达航迹数据和飞行计划数据，将这些数据转换成用于模拟训练的训练计 划。 本发明的目的是这样实现的一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系 统，由数据库、数据采集系统和实时播放系统、语音数据采集压縮系统、历史回放系统以及 训练计划自动生成系统组成； 数据采集系统和实时播放系统由显示器、键盘、鼠标、语音数据采集压縮卡以及 网卡分别与电脑主机连接组成，系统中设有网络接收模块采用TCP/IP协议接收雷达数 据，并进行预处理分类，分类后的雷达数据发送到数据库； 语音数据采集压縮系统收集、压縮内部通话的语音数据，并与同步雷达数据一起 写入数据库，同时，同步后的语音数据经语音播放模块发送至音箱进行实时播放，数据处理 模块接收同步后的雷达数据和环境参数数据以及经交互式命令处理模块处理后的用户命 令进行处理后，将结果发送到数据显示模块进行显示； 历史回放系统由显示器、键盘、鼠标、语音数据采集压縮卡以及网卡分别与电脑
主机连接组成，系统中的语音播放模块从数据库取出特定时间段的语音数据并发送到音
箱，系统中的数据处理模块从数据库取出特定时间段的雷达数据并结合输入的环境参数数
据以及经交互式命令处理模块处理后的用户命令，最后将显示数据传送到数据显示模块； 训练计划自动生成系统由显示器、键盘、鼠标以及网卡分别于电脑主机连接组
成，系统中的训练计划制作模块从数据库中取出雷达数据中的航路、航迹数据，再结合用户
输入的相关制作计划的参数，得出训练计划数据，最后发送到雷达模拟机系统。 上述历史回放系统中，数据处理模块与语言播放模块之间互传语音控制信息。 上述训练计划自动生成系统中的训练计划制作模块对从数据库取出的数据可以
3输入到雷达模拟机中的训练计划文件中，从而可对生成的训练计划数据进行二次编辑，让 训练计划更实用，加强其训练效果。
本发明的有益效果是 1、运用真实数据生成模拟数据场景，让模拟数据场景与实际工作的空中交通情况 相似，可以培训管制人员对于实际空中交通的管制能力，快速提高管制员的管制水平。而 且、自动生成训练计划大减轻了训练教员手动编写训练计划的工作量，让他们可以讯速生 成训练计划，这些训练计划还可以进行二次编辑，这样就大大增加了训练计划的数量和质 量，增强了管制培训效果。 2、一种大型的网络化的计算机图像图形仿真系统，能够逼真地模拟现代空中交 通管制中心一次(PSR)和二次(SSR)航管雷达，机场环境，各种各样的空中交通场景及 运动目标，以及管制员对空中交通的调度指挥效果，提供完善、逼真的虚拟现实(Virtual Reality)训练环境。国际民航组织(ICA0)和中国民航都明确规定，无论是空管学员还是在 职空管指挥人员，都必须使用这种设备进行训练。
图1是本发明总体系统结构图；
图2是本发明数据采集子系统结构框图；
图3是本发明实时播放子系统系统框图；
图4是本发明历史回放子系统系统框图；
图5是本发明训练计划自动生成系统框图。
具体实施例方式
本发明系统有 1、数据采集系统 数据采集模块实现对来自不同信息源的信息进行采集、压縮、解读，转化为系统定 义的标准数据格式并保存在系统数据文件中的功能。信息源类型主要包括雷达信号、内通 通话信号、对空通话信号。 对于实时信号引接，由数据采集器实现对实际的管制数据的采集，并将采集到的 数据存储到数据库中。
对于采集到的实时信号，进行实时播放。实现雷达信号、话音的同步播放。
2、训练计划自动生成系统 可以根据用户指定的某一时间段，根据数据库中该时间段的空管数据生成用于模 拟训练的训练计划。可以通过网络或移动存储设备将训练计划传给雷达模拟机训练数据准 备席位，供教员使用。
3、历史回放系统 对于采集到的历史信号，可以进行历史信号的回放处理。真实的再现用户指定的 时间段内的空中管制实情。实现雷达、通话和电报信号的同步播放。 在采集的实际雷达信号中某选定时间段的管制信号数据进行分析和统计，得到指 定时间段内空中交通以及飞行安全情况分析。
根据安全间隔和冲突标准，对训练结果、质量进行分析、评估。三个系统与航管雷
达模拟机系统参见图1。 数据采集和实时播放系统 对于实时播放子系统、数据采集子系统我们虽分开设计，但实现时却将它们合成 一个程序，这样使用上方便，也便于理解。 数据采集子系统采集CATS (CHENGDU AIR TRAFFIC SYSTEM)系统发出的雷达数据 和内通通话数据。雷达数据传输采用TCP/IP协议，传输数据用网络包封装，其数据格式完 全由CATS自行定义。语音采集部分用语音采集卡采集语音数据，主要完成PCM采样和ADPCM 压縮，同步雷达、语音数据后向实时播放席位发送语音数据，最后写入语音数据到数据库 中。 硬件构成有电脑主机、显示器、键盘鼠标，语音数据采集压縮卡，网卡等。 实时播放子系统强调其实时性，系统应该及时准确地反放映空管中飞行的状况。
为满足这一要求要尽量减少网络传输延迟，对于引入的信号要使用语音数据采集卡采集
话音数据，并且按照时间标记与雷达、电报数据进行数据同步合成，从而再现空中的交通过程。 历史回放系统 历史回放子系统将从西南空管局引接来的数据转换为本地格式的数据并保存，作 为本地空情数据，供历史回放、分析剪辑使用。 在系统功能中，可以对数据进行剪辑和回放。回放过程中，用户可以对指定记录飞 机的飞行情况进行分析，例如剖面显示、尾迹显示等。 系统可以对飞机的尾迹信息可以进行单独存储，以备日后对其分析使用。
该系统也可脱机播放由数据分析系统之数据后处理子系统制作的案例光盘。 一般 情况下，该系统在制作案例光盘时同案例数据(话音/雷达/电报) 一并刻录到CD-ROM盘 片上。因此，案例光盘可在任何一台正确安装了 Windows操作系统的PC机上使用，甚至是 笔记本电脑上。 硬件构成有电脑主机、显示器、键盘鼠标，语音数据采集压縮卡，网卡等。
训练计划自动生成系统 训练计划制作子系统根据实际的空管数据自动生成模拟训练计划。对于实际空管 数据不存在，而训练计划又需要的参数，比如天气、机场等，让用户自行输入。
针对计划设置天气、机场、区域/进近等参数。 选取一时间段，根据实际的空管数据生成训练计划(两种格式，一种是供雷达模 拟机直接使用的格式、一种是供雷达模拟机训练数据准备软件二次编辑的格式)。
删除无用的计划。 硬件构成有电脑主机、显示器、键盘鼠标，网卡等。
权利要求
一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统，其特征是由数据库、数据采集系统和实时播放系统、语音数据采集压缩系统、历史回放系统以及训练计划自动生成系统组成；数据采集系统和实时播放系统由显示器、键盘、鼠标、语音数据采集压缩卡以及网卡分别与电脑主机连接组成，系统中设有网络接收模块采用TCP/IP协议接收雷达数据，并进行预处理分类，分类后的雷达数据发送到数据库；语音数据采集压缩系统收集、压缩内部通话的语音数据，并与同步雷达数据一起写入数据库，同时，同步后的语音数据经语音播放模块发送至音箱进行实时播放，数据处理模块接收同步后的雷达数据和环境参数数据以及经交互式命令处理模块处理后的用户命令进行处理后，将结果发送到数据显示模块进行显示；历史回放系统由显示器、键盘、鼠标、语音数据采集压缩卡以及网卡分别与电脑主机连接组成，系统中的语音播放模块从数据库取出特定时间段的语音数据并发送到音箱，系统中的数据处理模块从数据库取出特定时间段的雷达数据并结合输入的环境参数数据以及经交互式命令处理模块处理后的用户命令，最后将显示数据传送到数据显示模块；训练计划自动生成系统由显示器、键盘、鼠标以及网卡分别于电脑主机连接组成，系统中的训练计划制作模块从数据库中取出雷达数据中的航路、航迹数据，再结合用户输入的相关制作计划的参数，得出训练计划数据，最后发送到雷达模拟机系统。
2. 根据权利要求1所述一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统，其特征 是所述历史回放系统中，数据处理模块与语言播放模块之间互传语音控制信息。
3. 根据权利要求1或2所述一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统，其 特征是所述训练计划自动生成系统中的训练计划制作模块对从数据库取出的数据可以输 入到雷达模拟机中的训练计划文件中，从而可对生成的训练计划数据进行二次编辑，让训 练计划更实用，加强其训练效果。
全文摘要
一种基于真实雷达数据制作雷达模拟机训练计划系统，由数据库、数据采集系统和实时播放系统、历史回放系统、训练计划自动生成系统以及雷达模块机系统组成。通过采集真实的雷达航迹数据和飞行计划数据，并将这些数据转化成用于模拟训练的计划，从而培训管制人员对于空中交通的管制能力，快速提高管制人员的管制水平。
文档编号G09B9/54GK101739860SQ20091021642
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者李新胜, 母攀良, 董天罡 申请人:四川川大智胜软件股份有限公司