[发明专利]基于虚拟管制员的空域仿真方法及其装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及航空管理技术，尤其涉及一种基于虚拟管制员的空域仿真方法及其装置。

背景技术

随着我国航空运输业的快速发展，我国每年的航班数量直线上升，由此导致的空域资源与飞行需求之间的矛盾日渐突出。

在实际运行中，空域管理者综合分析航班时刻表、临时飞行计划、空域结构、空管基础设施运行状态和天气条件等因素，结合当前空中交通态势和未来发展，形成空域运行管理方案，据此动态空域调整和飞行流量调配。在空域运行管理方案付诸实施前，需要对其运行效果进行仿真评估，以验证该方案的有效性，并对空域运行管理方案进行优化。现有技术中，使用基于虚拟管制员的推演模式进行仿真运算时，为达到贴近实际的仿真效果，通过对管制员在不同环境下的思维、判断和发出指令的抽象模拟，由虚拟管制员的自主判断来探测和化解飞行冲突，并通过建立管制运行规则库来逼近管制员的探测和化解飞行冲突的行为。

然而，在实际的仿真运算过程中，飞行流量的数据很大，由虚拟管制员的自主判断来探测和化解飞行冲突的方法结构复杂、计算需求量大，导致仿真的实时性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种基于虚拟管制员的空域仿真方法及其装置，用以提高仿真的实时性。

一方面，本发明实施例提供一种基于虚拟管制员的空域仿真方法，包括：

获取预设的飞行计划和航迹冲突规则及风条件；

若判断获知所述飞行计划和所述航迹冲突规则合法，则获取航空器性能数据；

根据所述飞行计划、所述风条件及所述航空器性能数据获得所述航空器的第一轨迹信息，并检测是否接收到管制指令；其中，所述管制指令包括改变飞行速度、改变飞行高度、改变航向；

若接收到所述管制指令，则根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及所述管制指令，获得航迹冲突统计信息；

若未接收到所述管制指令，则根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及所述第一轨迹信息，获得航迹冲突统计信息。

如上所述的空域仿真方法，其中，所述飞行计划包括航空器类型及航线关键点的相关信息；其中，所述航线关键点的相关信息包括关键点的位置、航空器在该关键点的速度、加速度及航向角。

如上所述的空域仿真方法，其中，所述判断获知所述飞行计划和所述航迹冲突规则合法包括：

若所述飞行计划符合逻辑规则和业务规则，则判断获知飞行计划合法；

若所述航迹冲突规则中至少两个航空器之间的距离不小于预设的最小距离，则判断获知所述航迹冲突规则合法。

如上所述的空域仿真方法，其中，所述航迹冲突规则包括至少两个航空器之间的水平纵向间隔、水平横向间隔及垂直方向间隔的距离。

如上所述的空域仿真方法，其中，所述根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及管制指令，获得航迹冲突统计信息，包括：

根据所述管制指令、所述风条件及所述航空器性能数据计算获得第二轨迹信息；

根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及所述第二轨迹信息，判断航空器是否会发生冲突，获得航迹冲突统计信息。

另一方面，本发明实施例提供一种基于虚拟管制员的空域仿真装置，包括：

第一获取模块，用于获取预设的飞行计划和航迹冲突规则及风条件；

判断模块，用于若判断获知所述飞行计划和所述航迹冲突规则合法，则获取航空器性能数据；

检测模块，用于根据所述飞行计划、所述风条件及所述航空器性能数据获得所述航空器的第一轨迹信息，并检测是否接收到管制指令；其中，所述管制指令包括改变飞行速度、改变飞行高度、改变航向；

第二获取模块，用于若接收到所述管制指令，则根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及所述管制指令，获得航迹冲突统计信息；

第三获取模块，用于若未接收到所述管制指令，则根据所述航空器性能数据、所述航迹冲突规则以及所述第一轨迹信息，获得航迹冲突统计信息。

如上所述的空域仿真装置，其中，所述飞行计划包括航空器类型及航线关键点的相关信息；其中，所述航线关键点的相关信息包括关键点的位置、航空器在该关键点的速度、加速度及航向角。

如上所述的空域仿真装置，其中，所述判断模块包括：

判断飞行计划合法单元，用于若所述飞行计划符合逻辑规则和业务规则，则判断获知飞行计划合法；

判断航迹冲突规则合法单元，用于若所述航迹冲突规则中至少两个航空器之间的距离不小于预设的最小距离，则判断获知所述航迹冲突规则合法。