[发明专利]基于petri网的管制自动移交系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空管制技术领域，特别涉及一种基于petri网的管制自动移交系统及方法。

背景技术

航空器从起飞到降落需要经历多个管制过程，从放行、滑行、起飞、爬升、进入航线、进港、下降、着陆、滑行、停机等所有的阶段都需要对航空器进行管制，对应的管制员席位有放行管制席位、离港地面管制席位、离港塔台管制席、离港进近管制席、其他进近管制席、进港进近管制席、进港塔台管制员席位、进港地面管制员席位等，其中管制移交分为分区内管制移交和分区间管制移交，放行管制席位、离港地面管制席位、离港塔台管制席、离港进近管制席之间的管制移交属于分区内管制移交；进近管制席之间的管制移交属于分区间的管制移交。在航空器运行过程中，各席位管制员根据飞行计划、管制范围和权限对航空器进行管制和管制移交。

随着我国航空事业的蓬勃发展，空中交通流量的迅速增加，为了更安全，高效的指挥好空中交通，在保证飞行安全的前提下，缩小飞行间隔，加大飞行流量，从根本上解决流量密集空域的交通拥挤问题是当前迫切需要解决的问题。其中管制员移交效率已经成为影响航班运行进程、飞行流量控制的关键因素。

目前分区内管制移交主要通过纸质进程单手工传递、电子进程单发送传递、电话语音交互传递等形式，分区之间管制移交主要通过AIDC(Identification and Data Collection，自动识别与数据采集)电报传递形式，这些人工传递方式或半自动化方式，容易出现错误、遗忘、遗漏等问题，而且传递效率非常低下，已经成为加大飞行流量、提高空域利用率的瓶颈，不能满足现今大飞行流量的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，解决现有管制移交过程中存在效率低下，过于依赖人工操作，容易出现“错、忘、漏”等局限性，提供一种基于petri网的管制自动移交方法。本发明根据航空器当前态势和飞行计划，以及划分的管制功能区域，当航空器在上一管制区域运行即将结束，同时即将到达下一管制区域时，根据管制移交规则和下一管制区域态势，自动判断是否进行管制移交，并发送相关指令到下一管制区域，实现管制移交的自动化。这一发明将有效降低管制员操作负荷、提高管制移交效率，加大空域飞行流量。

一种基于petri网的航空管制自动移交系统，其包括如下模块：

位置信息获取模块，用于探测航空器位置信息，并实时新航空器所处位置信息；

管制功能区域划分模块，用于将航空器运行全过程分成多个管制功能区域，并判断航空器当前所处的管制功能区域；

航空器运行模型建立模块，用于通过petri网对航空器在管制功能区域运行过程进行建模，建立航空器运行模型；

航空器运行受控模型建立模块，用于根据航空管制部门提供的管制移交规则，利用petri网控制理论，将管制移交规则的形式转为petri网控制形式融入航空器运行模型，从而建立航空器运行受控模型；

管制移交控制指令决策模块，用于将航空器位置信息、飞行计划融合到航空器运行受控模型，依据管制移交指令决策算法，判断管制是否移交，进而确定移交指令，发送管制信息。

一种基于petri网的航空管制自动移交方法，其包括如下步骤：

S1、探测航空器位置信息，并实时新航空器所处位置信息；

S2、将航空器运行全过程分成多个管制功能区域，并判断航空器当前所处的管制功能区域；

S3、通过petri网对航空器在管制功能区域运行过程进行建模，建立航空器运行模型；

S4、根据航空管制部门提供的管制移交规则，利用petri网控制理论，将管制移交规则的形式转为petri网控制形式融入航空器运行模型，从而建立航空器运行受控模型；

S5、将航空器位置信息、飞行计划融合到航空器运行受控模型，依据管制移交指令决策算法，判断管制是否移交，进而确定移交指令，发送管制信息。

本发明提供的基于petri网的航空管制自动移交系统及方法：本发明充分考虑了航空器运行过程特点，综合考虑航空器在不同管制功能区域实际情况，克服了人工传递方式或半自动化方式，容易出现错误、遗忘、遗漏等缺陷，并具有如下优点：1、将航空管制移交方式由原有人工操作方式转变为自动移交方式，减少管制员工作量，降低管制员负荷。2、自动移交利用基于petri运行模型的管制规则智能算法，比人工操作花费时间缩短，提高运行效率，加大空域飞行流量。

附图说明

图1是本发明实施的基于petri网的航空管制自动移交系统结构框图；