浦東場監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng)地圖繪制方法探討

陳磊

摘 ?要：隨著浦東機場日航班量的不斷激增，場面監(jiān)視雷達(dá)對塔臺管制的重要作用愈發(fā)顯現(xiàn)。機場的擴建改造和管制員的需求變化，使場面監(jiān)視雷達(dá)地圖常需要進(jìn)行適當(dāng)修改。首先研究現(xiàn)有場監(jiān)系統(tǒng)地圖文件的設(shè)置原理，接著分析具體步驟并加以實施。地圖繪制的關(guān)鍵在于經(jīng)緯坐標(biāo)至系統(tǒng)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。將經(jīng)緯線段的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)坐標(biāo)后方能準(zhǔn)確構(gòu)成網(wǎng)格圖。結(jié)果表明，利用系統(tǒng)作圖工具和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，可以完成此類地圖的繪制工作。

關(guān)鍵詞：場面監(jiān)視雷達(dá);地圖文件;繪圖工具;坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

中圖分類號：V351 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0050-02

場面監(jiān)視雷達(dá)屬于一次雷達(dá)，其對地監(jiān)視的功能在塔臺管制工作中起到了非常重要的作用。尤其在夜間或能見度較差的情況下，場面監(jiān)視雷達(dá)就成了管制員查看地面的“雙眼”。隨著航班流量的增大，機場的擴建和環(huán)境的復(fù)雜化，場面監(jiān)視雷達(dá)需要為管制員提供更多元化的服務(wù)。

現(xiàn)將“浦東機場區(qū)域救援應(yīng)急方格網(wǎng)圖”（下簡稱“救援應(yīng)急方格圖”）繪制進(jìn)場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)，滿足塔臺管制員應(yīng)急救援的指揮工作需求。將此項工作視為探索和研究，在不借助外方的情況下對場面監(jiān)視自動化系統(tǒng)地圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探索地圖繪制的可行性，研究繪制方法的邏輯性和可靠性，并加以實施。

1 ?場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)救援應(yīng)急方格圖

1.1 ?場面監(jiān)視雷達(dá)地圖介紹

場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)的Airport Maps在TRADIS上可分為兩部分顯示：

第一部分是TSW（Traffic Situation Window），即監(jiān)視場內(nèi)地面飛機和車輛的地圖。

第二部分是APP（Approach），用于監(jiān)視進(jìn)港和離港的飛機在空中的位置。

這兩部分的地圖的顯示其實是由多組單張地圖圖層疊加而得到的。每一張地圖圖層可以通過右擊鼠標(biāo)-->MAP菜單里樹形結(jié)構(gòu)中選擇，管制員可以自由勾選得到個性化的顯示結(jié)果。

1.2 ?地圖繪制環(huán)境和繪圖工具

在場面監(jiān)視雷達(dá)維護席上，打開Traffic Display（TRADIS），右擊鼠標(biāo)進(jìn)入菜單，選擇Edit Map選擇想要修改的地圖后進(jìn)入地圖修改界面。

2 ?救援應(yīng)急方格圖方案設(shè)計與實施

現(xiàn)將“浦東機場區(qū)域救援應(yīng)急方格網(wǎng)圖”集成到場面監(jiān)視雷達(dá)自動化系統(tǒng)地圖內(nèi)，并在席位上顯示。

場面監(jiān)視雷達(dá)地圖在長期使用過程中進(jìn)行過一定小范圍修改，但制作“救援應(yīng)急方格圖”將面臨一系列挑戰(zhàn)。

①要實現(xiàn)“救援應(yīng)急方格圖”的功能，需在現(xiàn)有的地圖庫中增加一個地圖圖層，并使該圖層可以編輯。在使用時選擇該涂層，與現(xiàn)有的地圖相疊加顯示。

②機場網(wǎng)格線其本質(zhì)是精確的經(jīng)緯線，必須要解決經(jīng)緯坐標(biāo)和場面監(jiān)視雷達(dá)地圖繪制坐標(biāo)的匹配問題。

③需精確繪制18根經(jīng)線和22根緯線，工作量大，實施方法應(yīng)合理高效。繪制成功后，必須仔細(xì)校驗核對，查看與原圖是否有較大誤差。如果誤差較大，該圖將失去使用價值。

2.1 ?新增地圖文件

創(chuàng)建一個新的地圖文件作為應(yīng)急救援方格網(wǎng)圖文件，其中涉及在全局配置文件中添加該地圖文件、定義該地圖在窗口中的顯示、對地圖樹的索引添加以及設(shè)定該地圖文件自身的各類屬性：

①在hittsys/tradisdata/xml/maps.xml文件中編輯，增加一個名為rescue的地圖：

...

xlink：type="simple" >

...

然后，進(jìn)入hittsys/tradisdata/maps中就會看到一個新的地圖文件rescue.cgm。

②將名為“rescue”的地圖添加到窗口中，這樣新的地圖才能夠在窗口中使用：

在hittsys/tradisdata/xml/windowdefs.xml中找到鍵入：

xlink：type="simple" >

③在hittsys/tradisdata/xml/maptree.xml中加入語句，這樣新的地圖才能夠在地圖樹中被找到：

④為使該地圖在EDITMAP中可編輯，在hittsys/tradisdata/x-

ml/editmaps.xml中添加：...

...

經(jīng)過如上操作，在維護席的地圖選項中可以看到新建的名為rescue的地圖。

因尚未對rescue地圖進(jìn)行任何編輯，選擇該地圖圖層后看不到任何效果。

2.2 ?繪制地圖文件

場面監(jiān)視雷達(dá)使用的地圖，在繪制時都需要依據(jù)經(jīng)緯度進(jìn)行準(zhǔn)確定位。通常取地圖中幾個關(guān)鍵性的標(biāo)志點作為基準(zhǔn)進(jìn)行繪制。

場面監(jiān)視雷達(dá)終端處理系統(tǒng)中帶有一個名為Coordinate Converter（COCO）的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，能夠?qū)⒁粋€經(jīng)緯坐標(biāo)點轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)認(rèn)定的X/Y坐標(biāo)點（坐標(biāo)原點是一跑道的中心點）。通過修改rescue地圖中經(jīng)緯線段的坐標(biāo)值，就能夠得到精確的網(wǎng)格地圖。

將第一條緯線的兩端經(jīng)緯坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：

（121 ？觷45.50'E，3 ？觷12.00'N），（121 ？觷45.50'E，31 ？觷06.75'N）。

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為：

（-3236.1228，6917.1549），（-3239.0974，-3504.1570）

記錄下后，修改rescue地圖上剛才畫的線的坐標(biāo)后重啟TRADIS查看rescue地圖，隨意畫得一條線已經(jīng)成為了第一條經(jīng)線。

2.3 ?坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

在繪制剩余的網(wǎng)格線前，先利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具批量進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。先后共三次將所有的經(jīng)緯線坐標(biāo)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，并記錄入表格，見表1。

2.4 ?添加地圖數(shù)據(jù)

打開rescue地圖，右擊菜單進(jìn)入edit map環(huán)境。在系統(tǒng)繪圖工具欄中畫出剩余39條線段（長短方向不必統(tǒng)一，最終線段的兩個端點將通過X/Y坐標(biāo)來確定）。

修改每一條線段的坐標(biāo)值。將這些線段的坐標(biāo)逐一替換成上一步已完成轉(zhuǎn)換的X/Y坐標(biāo)后，保存退出，制作圖的過程依次如圖1（a）、（b）、（c）所示。

2.5 ?網(wǎng)格線核對及細(xì)節(jié)修改

經(jīng)緯度網(wǎng)格線繪制完成之后，將其與“救援應(yīng)急方格網(wǎng)圖”原圖進(jìn)行了比對。選取了塔臺、一跑道中心點、每根跑道的端點等關(guān)鍵點比較后發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格線繪制較為精確，與原圖比對，誤差較小。最后，對rescue網(wǎng)格地圖進(jìn)行細(xì)節(jié)的修改，增加每塊區(qū)域的命名和標(biāo)識，跑道南端示意圖如圖2（a）、（b）所示。

2.6 ?地圖發(fā)布

首先，將hittsys/tradisdata/maps中的地圖文件rescue.cgm拷貝到目錄hittsys/auto/changes/patches/tradisdata/maps中。接著分別將hittsys/ tradisdata/ xml中添加過新地圖定義的三個文件：maps.xml，windowdefs.xml，maptree.xml和editmaps.xml進(jìn)行席位發(fā)布，rescue地圖如圖3所示。

3 ?結(jié) ?語

本次地圖繪制工作難點在于通過場監(jiān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，制定繪制的方法和步驟，整個過程中缺乏有效的技術(shù)支持。在有限的系統(tǒng)資料中進(jìn)行搜集和整理，歸納總結(jié)出了圖層原理和創(chuàng)建使用方法。實際操作中的關(guān)鍵點在于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。在探索了多種定位方法后，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換無疑最為精確可靠，與實際地圖的匹配度也更高。

目前，場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)中仍然有一部分地圖并不十分精確，例如近進(jìn)航路地圖。將來可利用精確的經(jīng)緯坐標(biāo)，采用本文所述方法，新增或修改現(xiàn)有的地圖圖層，使管制員能使用到更加精確的場面監(jiān)視雷達(dá)地圖。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣保富，王珂，李璋靜.基于折線分解的多雷達(dá)探測包絡(luò)圖繪制方法[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2010，（5）.