基于关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法与流程

本发明涉及空管领域，特别涉及一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，其中所述增强型管制指令支持系统，采集用户关注焦点信息，再结合常规指令支持分析数据，分析处理得出更加准确的符合实际情况的管制指令支持信息。

背景技术：

空中交通管制是民航运行过程中极其重要的一部分，管制员发布与当前空中交通态势相符对应的管制指令以保证空中交通安全运行，然而通过人工判断发出指令的方式，容易出现管制指令错误或偏差的问题，进而引发系统空中运行安全问题。目前，针对以上提到的问题，已有机构开始着手研制一些管制指令支持系统以辅助管制员更加准确地发送管制指令。

目前的管制指令支持系统主要分为管制指令监控提示系统以及管制指令建议系统：其中所述管制指令监控提示系统实时监控管制员发布的管制指令是否将引起潜在指令错误或指令错误情况，当出现管制指令可能错误或已发生错误时，发出指令提示、告警；所述管制指令建议系统结合交通运行动态及各方面因素（如管制员偏好、机场运行限制、空域运行限制、航空公司偏好等）发出适当的管制指令建议，供管制员参考。

但目前指令支持系统依旧也存有一些不足：

1、管制指令监控/提示/告警系统的辅助效果不佳：

在常规的管制指挥中，当所述支持系统检测到有潜在冲突情况或实际冲突情况时，支持系统如果设置地过于灵敏，可能会过早地提示告警，或者支持系统会因为用户未使用特定方式解决冲突而告警（此时用户采用其他方式已解决冲突）。对用户来说，如果支持系统提前提示告警、或有较多不必要提示告警的时候，用户容易认为该支持系统给与太多虚警或虚提示，导致用户对支持系统的信任度降低，甚至直接忽略其提示、告警。比如某些用户实际已经意识到冲突，且准备在后续时机进行调配，而支持系统以为该用户未意识到冲突而做出警报，或者某用户准备在后续某时刻使用a方案进行调配，但是系统却认为用户未使用b方案调配而提示告警。这些情况的频发发生导致用户的使用体验度极度下降，也使得支持系统无法得到充分利用。

同时，如果系统在设置较可能发生冲突时，才提示告警，这也未充分发挥管制指令监控系统功能。

2、指令建议系统不足：

因常规指挥调配时用户可根据不同交通动态采取多种调配方式。支持系统如果直接生成众多调配方式，可能使用户可以选择的方案太多，用户需要花较多精力选择，耗费精力，影响管制指挥。另一方面，当支持系统根据某些方式预测用户方案以减少推荐方案时，如果支持系统没准确获悉或预测用户希望调配的方式，可能会使生成的方案不一定与用户期望的方式相符合，在一定程度上干扰用户思考方案，影响管制指挥。

综上所述，以上提到的情况都将导致管制指令支持系统在实际应用中得不到广泛的推广应用，或者说，所述支持系统虽然可以初步地辅助指令系统，但是其辅助的实际情况不容乐观。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，所述增强型管制指令支持系统增强原有的管制指令支持系统，使其提供更加可靠的增强型管制指令支持信息。所述管制指令支持信息可为指令潜在冲突信息、冲突信息、监控结果、指令错误提示、指令提醒信息、指令告警、指令建议信息等内容中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，所述增强型管制指令支持系统获取用户的关注焦点，基于所述关注焦点调整所述常规管制指令支持信息，为用户提供针对性的增强型管制指令支持信息，提供针对用户的个性化定制指令服务。

本发明的目的在于提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，所述增强型管制指令支持系统根据目光关注点信息推测用户后续管制指令意图，使得管制支持系统能充分实现指令支持的功能，使得所述增强型管制指令支持系统更加人性化设计。

本发明的目的在于提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，所述增强型管制指令支持系统降低空中运行事故的发生，并提高空中管制效率，提高用户使用体验满意度。

本发明的目的在于提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，所述增强型管制指令支持系统改进现有管制指令支持系统存在的缺陷，使得管制指令支持系统得到更加广泛地推广和应用。

为了达到以上发明目的，本发明提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统，联通常规指令支持装置，其中所述常规指令支持装置收集常规管制指令支持信息，其特征在于，包括关注焦点装置以及分析处理装置，其中所述关注焦点装置被用于采集用户的关注焦点，得到关注焦点信息，所述分析处理装置获取并分析所述关注焦点信息以及所述常规管制指令支持信息，得到增强型管制指令支持信息，其中所述关注焦点信息通过用户的操作信息和/或体征信息分析处理得到。

根据本发明的另一方面，本发明提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持方法，联通常规指令支持装置，其中所述常规指令支持装置收集常规管制指令支持信息，其特征在于，包括以下步骤：

s1：获取用户的关注焦点信息；

s2：实时获取常规指令支持系统得出的常规管制指令支持信息；以及

s3：分析处理所述关注焦点信息以及所述常规管制指令支持信息，得出增强型管制指令支持信息。

附图说明

图1是根据本发明的基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统的框图示意图。

图2是根据本发明的基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

为了解决现有技术中，本发明提供一基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统及其方法，为了便于说明，以下将以增强型管制指令支持系统指代所述基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持系统，两者在含义上并无差别，所述增强型管制指令支持系统采用基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持方法进行管制。

如图1所示，所述增强型管制指令系统联通常规指令支持装置20，包括关注焦点装置10以及分析处理装置30，其中所述关注焦点装置10被用于采集用户的关注焦点，得到关注焦点信息，所述常规指令支持装置20可以为任意类型的常规指令支持装置，收集常规管制指令支持信息，所述分析处理装置30联通所述关注焦点装置10以及所述常规指令支持装置20，分别获取并分析所述关注焦点信息以及所述常规管制指令支持信息，得到增强型管制指令支持信息。

相对应地，所述基于用户关注焦点感知的增强型管制指令支持方法，联通常规指令支持系统，所述包括以下步骤：

s1：获取用户的关注焦点信息；

s2：实时获取常规指令支持系统得出的常规管制指令支持信息；以及

s3：分析处理所述关注焦点信息以及所述常规管制指令支持信息，得出增强型管制指令支持信息。

其中所述步骤s2当中所述常规管制指令支持信息包括但不限于以下一个或多个信息：潜在冲突信息、冲突信息、指令提醒信息、指令告警信息、指令建议信息、以及它们的源数据信息。由于常规管制指令支持信息的获取和类型均为现有空管领域所熟悉的，也就是说，所述常规指令支持装置20为常见的装置系统，在此不做过多地累赘介绍。

具体而言，在所述步骤s1当中，又分为两种场景：一种是在区域/进近管制工作场景下获取用户的关注焦点，另一种是在塔台管制工作场景下获取用户的关注焦点。

在所述区域/进近管制工作场景下获取用户的关注焦点时，管制员主要需要关注主用管制设备中各个目标的目标信息，其中所述目标的目标信息包括但不限于各个目标的位置，航向，速度以及各目标间的间隔等信息，同时在必要时需要关注一些其他设备显示器上的影响信息，比如气象设备显示器上显示的重要要素信息、重要信息提示显示设备中的重要要素信息。

在这种情况下可通过以下一个或多个方式来实现目光关注点信息采集：

1.用户在雷达自动化系统中的操作信息：

用户常规在实施管制指挥时需要利用交互设备(触摸屏，鼠标)对雷达自动化系统中各个目标进行选择点击或者其他操作，这些信息被定义为操作信息，比如对两个目标之间标记距离连线或根据个体用户习惯性操作，其中所述用户习惯性操作通过大数据采集各个个体用户操作习惯而获悉用户关注某个目标时的习惯性有意或无意的操作等信息。

2.用户体征信息：

2.1利用高清摄像头采集体征信息

利用设置于主用管制设备侧的高清摄像头实时追踪用户的目光关注点信息，其中所述目光关注点信息包括但不限于眼球中心所对准的位置以及当开始注视目标时瞳孔的变化特征信息，并将上述信息转换为用户眼球关注点在主用管制设备上的坐标信息。

2.2利用智能眼镜采集体征信息：

利用智能眼镜，设置在该眼镜上的摄像装置用类似于2.1中所述的方式，获取用户的目光关注点信息，并将其分析转换为用户眼球关注点在主用管制设备上的坐标信息。

以此方式，获取用户在所述雷达自动化系统上的操作以及用户的关注点注意位置，从而可以获知用户的关注焦点信息。比如a用户目光关注点落在a位置，则获知用户的关注焦点集中于a位置。

在塔台管制工作场景下，塔台管制员关注点不局限于主用管制设备，而是包括以下多个显示设备的多个显示内容，其中所述显示设备包括但不限于气象信息显示器以及电子进程单系统（或者为传统进程单）、各个航空器实时动态、机场跑道、与跑道相关联的空中空域滑行道机坪。

对于上述这些关注内容，塔台管制员在需对上述内容都给与扫描式的关注，并需要在特定情况下，对特定关注内容给予更重点的关注。比如在飞机起飞滑跑，飞机落地阶段，航空器之间出现潜在或实际运行冲突时给予重点的关注或者当气象信息变化时需要保证关注到气象信息显示器上的变化内容。

此时所述关注内容可通过以下一个或多个方式来获取：

1.利用指挥时佩戴的智能眼镜采集关注信息：

所述智能眼镜可利用摄像装置获悉眼镜前方的与用户视角所重叠的视频景象或根据用户所在空间位置及方位视角推断用户所观察的目标。或者利用眼镜中的水平垂直测量仪结合特定设备，比如在天花板或地面安装的与眼镜匹配的测量眼镜在空间范围内位置的装置，通过上述方式，获悉眼镜在空间范围内的水平垂直位置及具体水平垂直朝向，并转化为用户的目光关注点信息。

附加的，对上述方案还可以有如下的改进

1.0.1：

类似前面所述的利用眼镜中对眼球的追踪摄像装置，追踪眼球的活动信息，从而获悉眼球相对于眼镜的位置信息，以及当眼球进行关注目标时，瞳孔变化的特征信息。

1.0.2：

在各个显示设备上也安装相应的感应设备，比如红外装置，当眼镜所对应的视角与各显示设备上的感应设备的显示面有设定规则的交汇且持续时间高于某一设定值时，获取目光关注点信息。

2.利用设备中前置摄像装置采集追踪体征信息

用户在关注雷达自动化系统，电子进程单系统等设备时利用设备上前置摄像头的方式追踪体征信息，并记录为目光关注点信息，类似于在前介绍的内容。

3.利用工作场景中的一个或多个摄像装置采集追踪体征信息

利用摄像装置采集追踪用户的体征信息，具体方式类似于在前介绍的内容。

其基本原理是，利用工作场所中的多个摄像装置获悉工作人员在工作场所的位置，以及工作人员的视角高度（工作人员眼球所对应的高度），并用另外一个摄像头获悉工作人员观察物体所对应的视角角度（水平角度、垂直角度），以及用户开始关注目标时瞳孔变化特征信息或者其他体征信息，由此得出在工作人员在空间上眼球中心所对准的角度，并将其分析转换为用户眼球关注点在空间上的坐标信息。

4．利用追踪用户对显示设备的操作信息：

追踪用户在雷达自动化系统、塔台电子进程单、塔台传统进程单以及气象显示设备等设备中的操作信息

换言之，所述步骤s1进一步包括以下步骤：

s11:获取用户在雷达自动化系统上的操作信息，其中所述操作信息包括但不限于用户在所述雷达自动化系统上的选择信息和习惯性操作信息；

s12：获取用户的体征信息，所述体征信息包括用户的目光关注点信息；以及

s13：分析所述体征信息和/或所述操作信息，得到所述用户的所述关注焦点信息。

在一些情况下，所述步骤s11当中需要获取用户在辅助显示设备上的操作信息，其中所述辅助显示设备包括但不限于气象信息显示器以及电子进程单系统（或者为传统进程单）、各个航空器实时动态、机场跑道、与跑道相关联的空中空域滑行道机坪，相对应地，所述体征信息包括用户在所述辅助显示设备上的关注内容，其中所述关注内容显示用户是否关注该辅助设备。针对所述步骤s11和所述步骤s12的具体数据获取方式在前已有例子说明了，在此就不再具体展开了。

此时相对应地，所述关注焦点装置10包括操作信息获取设备11，体征信息获取设备12以及焦点分析设备13，其中所述操作信息获取设备11获取用户在所述主用管制设备和/或辅助设备上的操作信息，所述体征信息获取设备12可以为可获取目光关注点信息的智能眼镜，所述焦点分析设备13通信地连接于所述操作信息获取设备11以及所述体征信息获取设备12获取所述操作信息以及所述体征信息，并分析得到用户的关注焦点信息。

具体而言，所述焦点分析设备13以以下方式分析所述特征信息与所述操作信息，可包括以下几个方式：

1.关于操作信息的分析处理：

对于主用管制设备上的操作信息，可根据用户鼠标点击目标、用户对相应区域标记操作、用户对相应区域放大缩小操作、用户对某几个目标进行标记操作（如标记冲突连线）等方式表示用户关注到相应目标区域。

进一步地，亦可根据大数据（分析处理各类用户有意识或无意识的操作与关注内容）获知用户关注的目标区域。

2．关于体征信息的分析处理：

对摄像装置采集的体征信息分析处理主要为根据采集的内容分析处理得出“用户关注的点的位置”及开始关注事件：

根据摄像装置分析：a1.眼球对正位置；a2.眼球开始关注目标特征信息（比如眼镜开始关注目标时瞳孔变化特征）以及a3.关注程度（关注时间、眼镜聚焦程度），根据上述几个信息获悉用户关注点/区域的b1.位置坐标、b2.关注聚焦程度b3.关注时间，得到所述目光关注点信息。

即所述焦点分析设备13联通所述操作信息获取设备11以及体征信息获取设备12，并根据上述方式获取到所述用户的目光关注点信息和所述关注内容，由于所述关注内容可直接获取，在此不做过多的介绍。

另外，在所述步骤s3当中，所述分析处理装置分析所述关注焦点信息以及所述常规管制指令支持信息，其中所述常规管制指令支持信息包括指令用户的指令区域，所述分析处理装置比对所述指令区域与所述关注焦点信息，当所述关注焦点信息与所述指令区域不一致时，根据所述关注焦点信息调整所述常规管制指令支持信息得到所述增强型管制指令支持信息。

所述将常规指令支持信息调整为增强型管制指令支持信息的设定方式可为以下几种：

1、运行冲突/提示类型指令支持信息：

常规的运行冲突/提示指令支持信息主要通过分析运行区域中航空器与航空器，航空器与其他障碍物、区域之间的冲突信息来获取；

2、运行冲突/提示信息

运行冲突信息，主要指的是航空器潜在与其他航空器存在间隔小于指定值的情况的信息。

常规指令支持系统根据分析航空器实际预计位置信息以及其他相关信息分析判断航空器之间的运行冲突信息，所述运行冲突信息可装换为各个带有坐标信息的各个冲突点信息。

本发明所述分析处理装置将目光关注点信息与冲突信息进行统一，当获悉某一冲突点已被用户以超过一定关注程度的形式观察到，则可按设定形式推断该冲突点已被观察到，则增强型管制指令支持信息可不将该信息作为增强型运行冲突信息。

a1举例来说，当常规指令支持系统获悉a航空器与b航空器之间形成一x冲突点，而该系统获悉用户在x冲突点上进行了多次时间长于1s的目光关注，则推断用户已关注到该x冲突点，则在生成增强型指令支持信息时，可不将该信息作为增强型运行冲突信息。

a2举例来说，当常规指令支持系统获悉a航空器以一个大于常规值的接近趋势，从跑道外的滑行道，滑向跑道区域（常规情况下该航空器需要），则a航空器的该活动区域将作为一个重点关注点，在常规指令支持系统里，当该航空器持续接近跑道区域，且距离小于一设定值时，将发出提示信息。但当增强型指令支持系统观察用户对该航空器保持间隔不少于2s的不间断的关注时，则推断用户已关注到该x冲突点，则在生成增强型指令支持信息时，可不将该信息作为增强型运行冲突信息。

3指令建议信息

常规指令支持系统根据各类交通运行信息，生成种调配方案的建议指令，在结合用户关注点信息后，系统可获悉用户关注到的关注点，以及由此对应的调配方案，并由此选择与该关注点向对应的方案。

举例来说，对于由a、b两个冲突集，组成的调配方案中，为调配该方案，用户即可通过解决a冲突来实现化解冲突集，亦可通过解决b冲突来实现化解冲突集。当指令增强系统获悉用户已明确的方式关注到a冲突时，则可设定其更偏向于通过解决a冲突实现调配，则增强型指令系统偏向于向其提供调配a冲突已化解冲突集的方案。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。