机场助航灯光系统是保障飞机在夜间、低能见度等天气条件下进行正常的起飞、着陆、滑行的必要目视助航设备。助航灯光系统的可靠性与飞机的安全紧密相关。本文提出并实现了基于无线传感器网络的机场助航灯光监控系统,通过无线传感器节点控制助航灯的工作,实现了“滑动灯光段”引导方案,并可以检测助航灯的工作状况,从而提高机场的整体运行效率。论文研究的主要内容及创新之处:(1)适合于机场环境中的助航灯监控传感器网络的设计。机场助航灯光系统可靠性直接关系到机场场面内飞机的安全。本文提出了采用无线传感器网络对滑行道中的各个助航灯进行监控,通过网络中的传感器节点监视和控制每盏助航灯。监控节点执行监控中心下达的灯光控制指令,形成“滑动灯光段”引导飞机滑行;在助航灯发生故障时将故障信息上报给监控中心。新方法不仅提高了机场运行效率,而且大大降低机场助航灯维护人员和操作人员的工作量,减少了灯泡的电源消耗,提高了灯泡的使用寿命,从而降低机场的运营成本。(2)“滑动灯光段”引导飞机滑行策略。飞机进出跑道和停机坪一般都采用场内引导车进行引导,对于大型的机场,会导致滑行道中出现过多的车辆,在一定程度上影响了机场空中的流量。采用“滑动灯光段”引导飞机滑行的策略,监控中心根据滑行道中飞机位置、速度等信息生成一条“滑动灯光段”跟随并引导飞机的滑行,不需要指派引导车进入机场场面,加快了飞机进出跑道和停机坪的速度,降低了机场内车辆与飞机发生碰撞的概率。(3)机场助航灯监控节点设计。助航灯监控节点是整个网络系统的核心。主要负责:灯光控制、助航灯监控、上报故障信息给簇头等任务。本文结合传感器节点工作任务和工作环境的特点,设计了适合于机场助航灯监控的无线传感器节点。(4)助航灯故障上报路由协议。顺畅的通信是监控网络安全可靠运行的保证。结合机场环境中无线传感器监控网络的特点,设计了LSC-PEGASIS的路由协议,在保证了监控中心命令能被可靠传达的同时,监控节点上报的故障信息可被安全可靠地送达监控中心。