警务航空队直升机监控系统概论

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　　摘 要 根据警用直升机在特大城市应急指挥中的信息化需求，探索警用直升机在数据保障，任务规划，突发事件处理，任务评估等各个环节中，保障警用直升机的飞行安全，使得警备资源高度融合，开发直升机监控系统，实现对所辖直升机的飞行监控，及时开展辅助指挥调度，并为实施指挥和调度提供依据，极大增强公安应急处置、快速响应的能力。
　　关键词 智慧警务;飞行任务管理系统;指挥和调度
　　1 系统设计
　　1.1 引言
　　原警用直升机监控系统GPS数据没有本地存储;只能支持单机版部署，不能实现多地图台指挥。只有实时监控，缺少历史轨迹回放功能。现采用主流开发技术语言，将地图数据定期更新，地图展示接近当前互联网地图效果，同期展示周期长于半年。可对多架直升机进行跟踪监控。将飞机轨迹数据保存一年以上，可对指定时间，指定直升机进行轨迹回放。可进行自行设置航线和空域，完成直升机航线和空域管理，当偏离航线或飞出空域时，系统自动报警。
　　（1）系统架构：①数据服务层：基础信息库、历史轨迹库、航线库、空域库、报警库、地理信息库。②平台支撑层：地图服务、通讯服务。③业务应用层：地图应用模块、飞行管理模块、系统管理模块[1]。
　　1.2 地图服务
　　（1）底图服务。以互联网切片地图为底图，用ArcGis Server或者开源服务发布成地图服务，供前端调用。业务数据在地图基础上叠加展示。
　　（2）兴趣点查询。输入门牌号或兴趣点名称，查询并定位到所在点的位置。支持精确查询和模糊查询。提供互联网地圖已有的地址库或兴趣点图层。
　　1.3 通讯服务
　　（1）数据解析。通过数据分发网关转发直升机的GPS数据，接收网关收到数据后将数据解析转换成经纬度坐标。
　　（2）数据转发。将飞机的实时数据并解析后，系统创建UDPSERVER向已登录的GIS应用系统发送UDP包，传送实时数据。
　　（3）数据存储。将实时数据分解成字段格式，并通过数据存储模块存入数据库内。
　　2 系统功能
　　2.1 地图应用模块
　　（1）基础地图显示。系统采用地图瓦片方式提供地图服务，街道地图和影像地图都采用18级瓦片数据，可清晰的显示建筑物轮廓。
　　（2）专业数据显示。可在基础地图的基础上叠加专业数据，如重点医院、飞机应急着陆点、临时起降点和机场位置等。
　　（3）地图基本操作。具备电子地图的基本功能：地图浏览、放大、缩小、平移、旋转、全图模式、测量等。
　　（4）经纬网格显示。作为飞行与监控的重要参考依据，可根据用户设置的格网间隔参数生成经纬度格网，且能自动标注格网线的经纬度信息，经纬度信息的显示方式为：度分秒方式[2]。
　　2.2 飞行管理模块
　　（1）飞行状态监控。直升机飞行的过程中，系统能够显示当前的各种飞行信息。所有相信息均来自机载的GPS信息。例如：经度、纬度、速度、角度等。用户可以通过实时信息列表或鼠标直接以TIP方式查看。
　　将显示飞行的经纬度信息，从原有地图目标位置的大地坐标，在地图台增加转换为经纬度坐标的算法。并显示转换后的经纬度数据。
　　可对单架或多架飞机在飞行过程中，进行分别实时跟踪，均采用单独窗口显示，跟踪窗口随飞机位置变化而移动，使得直升机位置始终在地图显示视野的中心位置，并在实时跟踪时在飞机后面有飞行痕迹线显示，同时实时跟踪窗口也能进行地图的缩放功能。
　　（2）航线空域监控。①航线监控，根据用户设置的飞行航线，一旦为飞机指定了相应的飞行航线，为了保证飞机和其他航空器的飞行安全必须根据航线飞行。用户可以为飞行线路设置一定的缓冲区（例如：飞行线路两侧50米范围）作为航线监控的范围，若飞机飞出指定范围，系统自动采用声、光方式进行告警提示。②空域监控，飞行空域监控包含多层含义：飞行航向前方危险目标监控、飞行空域监控、飞行危险区和飞行禁区监控等内容。③飞行空域监控，当为飞机设定飞行或训练的空域后，系统将对飞机进行监控，当发现飞离设定的飞行空域时，系统能够即时进行报警提示。④飞行危险、禁区监控，主要针对禁飞区和危险区进行监控，当飞行进入该空域后，系统自动进行报警提示。
　　（3）飞行高度监控。当飞机处于飞行状态时，针对飞行的指定半径内，监控可能威胁到飞行安全的高层建筑对象。用户能够设置：监控半径（例如：4千米），危险高度（例如：250米）。当系统检测到指定范围内的危险高层时，提前向用户进行预警提示。
　　（4）飞行轨迹回放。根据信息接收与存储的服务存储的飞行历史轨迹数据，系统提供轨迹回放功能。系统可以针对某一直升机，在特定时间段查询此机的飞行路径，并可暂停、继续、停止、调节播放速度。
　　2.3 系统管理模块
　　（1）飞行航线管理。用户可根据需要在地图上方便的绘制飞行航线，同时系统自动记录航线各节点的经纬度和方向角信息。也可设置飞行线路最低的飞行高度参数，作为飞行状态监控的参考依据。
　　（2）飞行空域管理。用户可方便的绘制飞行空域，并能够针对整个飞行空域设置最低飞行高度限制。飞行空域作为飞行限制的范围，除此以外，空域设置还包括绘制禁飞区、危险区等区域。
　　（3）标注样式管理。针对航线和飞行空域的显示样式及风格，用户可自定义设置。航线样式包括了航线粗细、颜色、线型等，空域样式包括了颜色、边框、透明度等。
　　（4）系统配置管理。系统配置管理包含系统风格配置、系统数据备份等[3]。
　　3 结束语
　　本系统通过技术创新，整合警务资源，降低警备成本，实现警务效能最优化，为多信息轨迹即时联动，警务指挥，打防管控，提供强有力的信息化基础平台。依靠信息技术现代化手段，提升公安部门的执法水平。
　　参考文献
　　[1] 乔智.信息时代的“智慧警务”[J].网络安全技术与应用，2011， （1）：4-6.
　　[2] 斯蒂芬.p.罗宾斯.管理学（第七版）[M].北京：中国人民大学出版社，2004：221.
　　[3] 吴文洲，徐朝梁.警用直升机关键技术发展研究[J].警察技术， 2015，（4）：8-11.
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