原创 张宁 民航资源网

摘要

随着航空产业的不断发展，机场不断扩建翻修，航空器的地面运行日益成为影响当代民航安全的主要风险，本文主要阐述如何针对频繁变化的跑道、滑行道工作状态信息通过AUTOCAD制图和编程来实现机场信息可视化，通过科技创新，进一步完善AOC对飞行机组的运行支持，有效帮助机组提高情景意识，从而降低以跑道入侵为代表的典型地面不安全事件的发生率。

关键词：机场;滑行道；图形化；Autocad;

近些年民航人为不安全事件大幅增多，事件严重程度明显上升，梳理重大风险源以及制定防范化解措施是一项重点工作。其中在预防化解跑道侵入重大风险方面，如何快速准确的把跑道相关信息通过图形展示给执行航班的机组，从而提高机组跑道滑行道限制变化情景意识。本文针对机场跑道信息如何图形化进行一次深入探讨。

多条跑道机场运行复杂的问题

机场平面图是机组以及运行控制人员和机场地面服务人员必备的工作用图，平面图涵盖的机场所有滑行道和停机位位置、廊桥以及候机楼等人工建筑等详细资料。对于在机场跑道运行作业的人员来说，一张精确无误的机场平面图是至关重要。以北京首都机场三条跑道为例，滑行道编号A~Y一共有127条滑行道总共有282个滑行段，如果某几条滑行道由于施工或者临时关闭，尤其是在北京首都机场多条跑道滑行道复杂而繁忙的大型机场运行的飞机机组，会因为机场场面监控不及时，存在误滑入临时关闭的跑道或者滑行道等跑道侵入安全隐患。据ICAO不完全统计自2012~2017年至今，国际民用航空器和跑道相关事故已经达到253次。国内2013~2018年民航跑道侵入事件一共209次。如何避免或者缓解机组滑错滑行道风险，一张清晰准确的机场信息状态图是非常必要的。

图1 国际民航跑道事件统计

图2 国内民航跑道事件统计

机场信息图形化现状

国际上滑行道产品是LIDO和JEPPESEN和NAVTECH等航图和导航数据库制造商提供滑行路线图引导系统，可以根据塔台提供的滑行信息在MCDU上和IPAD上显示实际的滑行路线图。主要特点就是价格昂贵，数据维护复杂，但确实是能够给机组滑行有一个很好的引导作用。缺点是不能提前了解滑行道具体开放状态。不能有针对性提醒机组机场滑行道具体工作状态。

机场信息图形化系统需求分析

目前我们签派放行提供机组大量的滑行关闭信息的航行通告，机组需要自己检查机场图去了解实际滑行道关闭具体情况，目前PIB通告很多，机组注意力不容集中到一些滑行道关闭的信息上，如果将这些信息图形化提现到机场平面图中，可以大大减少机组航行通告信息阅读量，提升机场情景意识，进而提升运行安全余度。

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机场平面图元素分析

我们把问题简单化，机场滑行道航行通告信息图形化关键因素就是机场平面底图、滑行道、航行通告信息等三个关键信息。其中滑行道是一个很灵活的元素，同样一条滑行道关闭他可以整条关闭也可以分段关闭，这些信息又通过航行通告获取，而且航行通告信息也不是非常规范，还需要人工去将其信息进行解释和规范处理。

1.1 机场平面底图

图3 机场平面底图

1.2 航行通告

C0391/19

ZBAA B)2019022702 C)2019033608

D)0230-0600 27 AND 02 RWY18L/36R 关闭. 期间, 航空器可由A8 和A9 滑行道穿越跑道, 禁止由A0 和A1 滑行道穿越跑道.

1.3 滑行道

图4 滑行道

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航行通告处理

通常我们识读航行通告具体信息，判断关闭机场具体滑行道，然后通过红笔标识出来给机组讲解。但是有一个问题，就是如果有很多不同机场滑行道关闭通告同时生效，单靠人工在规定时间用红笔标识有一定工作强度。比如当航行通告过期失效后，又有别的滑行道关闭的航行通告生效，仍需要重新标识一张新的滑行道限制运行图。这种重复工作容易造成人为错漏。需要一个系统记住你每一次画图的步骤，然后实时把影响的区域以图形的方式表现出来。

机场通告信息图形化解决方案及实现

我们通过研发一个图形化处理系统来解决运行信息不能实时标识到机场平面图中的这个技术难题，利用C# .NET +SPIRE.PDF控件显示和隐藏机场平面图的图层技术来实现当前应用。需要四个模块：机场底图显示，隐藏和显示打开机场跑道、滑行道，航行通告处理，机场平面图输出

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解决底图问题

我们利用现有的机场平面图导入AUTOCAD绘图系统中成为我们工作底图，然后利用AUTOCAD绘图工具画出所有滑行道保存相应的图层文件备用。

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通过计算机程序实现底图图层文件显示和隐藏

本系统利用C# .NET +SPIRE.PDF控件显示和隐藏机场平面图的图层技术来实现当前应用。

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编制航行通告处理程序及输出

依据滑行道关闭航行通告信息去隐藏和显示底图滑行道图层，并且保存相关图层信息到通告处理数据库中。编程思路类似航行通告处理程序，获取一份关于滑行道关闭或限制使用航行通告，解读相关具体滑行道关闭信息，在系统工作平台预览界面确认所关闭实际滑行道，将实际操作指令保存到该航行通告的记录中，只要选中该通告作为机场重要的航行通告，相应的滑行道关闭指令就会自动执行。这样实现的好处是不需要同时处理很多航行通告来标识滑行道工作与否，值班的同事只需要处理他当班的滑行道通告就可以。当某个时刻，某个机场有多个航行通告生效情况下可以快速按照保存的命令关闭相关机场滑行道图层。依据处理好的当前有效的航行通告输出相应处理结果的机场平面跑道滑行道限制图。

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数据结构

表1 航行通告数据表

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程序流程

图5 程序流程图

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程序实现

6.1 通告导入模块程序界面

该模块是导入或者录入影响跑道滑行道限制的航行通告。是机场信息图形化主要信息源。

图6 程序界面

6.2 机场底图绘制

机场图的底图制作在这里是本应用的一个核心部分，本系统采用官方公布的AIP机场PDF文件，通过专业图形加工软件AUTOCAD对机场图全部的滑行道和跑道进行分层绘制。只有分层绘制各个跑道和滑行道并且按照一定的命名规则将机场平面图中的跑道和滑行道元素矢量化。导出还有图层信息的机场底图文件。

图7 AutoCad编辑界面

6.3 航行通告评估界面

通过导入机场航图底图，分解跑道和滑行道图层进入系统评估界面，依据航行通告关闭相应跑道或滑行道图层，点击保存按钮，将机场底图中要关闭隐藏跑道或滑行道图层识别码保存到通告处理数据库中。同时显示通告信息涉及跑道或滑行道关闭隐藏的航图。在这里主要应用了基于C# .NET +SPIRE.PDF控件的PDF图层控制技术，才能实现相关滑行道或跑道显示或隐藏功能。

图8 航行通告评估界面

6.3.1 评估通告信息关键程序代码

此段代码就是将筛选出来所有和机场跑道或滑行道有关的航行通告涉及的滑行道或跑道限制信息汇总输出。

6.3.2 评估通告信息关键程序代码

此段代码就是将评估后的机场跑道或者滑行道关闭或隐藏的指令保存到相应航行通告的数据库，以方便程序筛选出来直接按照保存的指令画图。

6.4最终输出结果

该结果是选择了和该机场滑行道或跑道限制相关10个航行通告后输出文件预览，输出时间是3秒，产品专业、高效、安全、实用。

图9 程序界面

机场通告信息图形化现阶段成果

目前已经完成主程序开发，完成广州、北京、上海、深圳、郑州、西安、长沙、武汉等8个国内机场和法兰克福、洛杉矶、悉尼等3个国际机场的滑行道机场图制作。争取今年完成国内基地公司所在机场的滑行道机场图制作，明天1月~3月测试网络版的使用效果，争取4月正式向全公司推广网络版，主要采用总部制作发布机场地图，以及航行通告处理，分子公司使用分析结果给机组讲解。2021年争取IPAD电子飞行包嵌入该系统直接将航图处理结果推送给机组使用。

机场通告信息图形化应用展望

利用现有的计算机图形技术的整合实现了航行通告相关机场信息以图形化文件展示给机组了解，为解决了长期困扰我们航行通告图形化难题提供一个解决方向。南航目前可以在以下几个方面应用机场信息图形化技术。

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分子公司放行讲解提醒

该系统核心就是各个机场运行底图，结合处理好有效的航行通告将实时机场滑行通告信息图形化。给各个基地公司放行讲解机场滑行道工作情况提供一个实用工具，简单易用，收集有影响的航行通告快速将滑行道限制信息在机场图中叠加显示，方便机组阅读。

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EFB平台中放行讲解单精准提醒

未来将在整合该模块于电子飞行包中，机组在放行提醒单上就可以看到处理好各种滑行道限制的机场图，这是一种图形化航行通告表现形式，将让机组关注力集中到一张或几张客户化航图上，大大简化文字航行通告，提高机组准备质量。具体解决方案如下：

1、情报部数据处理室将影响的航行通告处理，

2、系统根据当天的航班在签派员计算上传飞行计划的同时检索和飞行计划相关的机场的航行通告，自动输出滑行道限制文件，

3、最后和放行文件中的航行通告一起打包发送到EFB数据服务器端，供机组阅览。

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运行控制中心机场监控平台图形展示

也可以将生成的机场平面图叠加到运行控制中心大平面上，让值班人员了解场面滑行道和跑道运行限制情况。

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动态绘制专业滑行路线图

未来可以将滑行道数据限制信息建立一个滑行道数据库，将所有滑行道限制信息录入其中，根据具体机型对滑行道相关信息，比如南航停靠廊桥、滑行道宽度、PCN值、翼展、甚至是施工时间等运行关键信息进行筛选和测算，动态生成相关机型可用滑行路线图，只需将限制或者许可的滑行道标注特定颜色即可。比如南航A380机型北京机场专用滑行路线图。

结论

机场信息图形化发展与应用是今后航空运输企业运行控制必须掌握的技术之一，通过高速网络和大数据信息处理各种信息并将信息图形化展示应用是未来航空应用技术竞争制高点，我们也将尽可能将图形技术紧密结合工作实际继续提高研究深度和广度，为南航运控成为具有国际竞争力的世界一流运控中心而努力。

参考文献

［1］cocacola456: Spire.PDF 教程:在C＃中显示或隐藏PDF图层 [EB/OL］2017-11-01.

https://blog.csdn.net/cocacola456/article/details/78415656

［2］ICAO Safety Report [EB/OL］2013~2018.

https://www.icao.int/safety/Pages/Safety-Report.aspx

［3］中国民用航空安全信息统计分析报告[EB/OL］2013~2018.

原标题：《浅谈机场信息图形化的实现》

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