[发明专利]一种基于4DT的机载中长期冲突探测与避让方法

说明书

本发明公开了一种基于4DT的机载中长期冲突探测与避让方法，包含如下步骤：1、获取当前飞机的飞行计划中任意航段AB和其他飞机的飞行计划中任意航段CD的4DT信息；2、判断二航段在水平面是否冲突；3、判断二航段在垂直面是否冲突；4、判断二航段在时间上是否交叉；5、判断同一时刻二航段对应航路点之间的水平距离是否小于水平距离限制且垂直距离小于高度限制，如果两航段存在冲突，记录冲突航段信息和冲突时间范围。本发明充分利用4DT信息实现当前飞机的中期和长期冲突探测，并给出冲突避让的解决措施，有效排除潜在的冲突，方法简单易行，满足机载系统应用要求。

技术领域

本发明涉及一种基于4DT的机载中长期冲突探测与避让方法，属于空中交通安全技术领域。

背景技术

伴随着航空运输业的迅猛发展，空域拥堵、航班延误等问题频繁发生，民航安全、高效运行的压力倍增。为了满足日益增长的空中交通需求，国际民航组织提出了全球空中交通管理运行战略。为此，国际民航组织(ICAO)指定了全球空中航行计划，美国提出了下一代空中交通系统(NextGen)，欧洲推出了单一欧洲天空空管研究(SESAR)计划，ICAO、NextGen和SESAR都把四维航迹(4DT)运行视为下一代空中交通管理的基础，将其作为解决未来小间隔、高密度空中交通运行的有效措施。

随着民用航空的发展，空中交通流量迅速增加，加之管制程序、机组配合、地面设施、机载设备等所存在的诸多问题，导致发生飞行冲突的几率也随之增加。飞行冲突的预防已摆在我们面前，成为亟待研究和解决的问题。飞机冲突预防的基本前提是飞机冲突探测，即依据掌握的航空器位置和运动要求，通过一定方法对航空器之间的飞行冲突情况进行预测，从而为调整航空器飞行轨迹，消除冲突提供依据。

飞机的冲突探测一般分为长期(＞30分钟)、中期(5-30分钟)、短期(＜5分钟)三个层次的探测。目前，国内外冲突探测和避让技术分别应用在地面空中交通管制(ATC)系统和机载系统中。地面ATC采用集中式冲突解脱方法，在地面控制中心对整个空域的所有飞机提供长期、中期和短期的冲突解脱，该方法计算量普遍较大，效率较低。机载的空中交通防撞系统(TCAS)能够解决短期冲突探测，但是对于中期和长期探测无法实现。所以需要一种方法能够在机载端实现飞机中长期的冲突探测与避让。

发明内容

为了能够弥补机载系统无法实现中期和长期冲突探测与避让。本发明的发明目的在于提供一种基于4DT的机载中长期冲突探测与避让方法，充分利用机载系统4DT信息，能够对飞机中期和长期的冲突进行探测，并制定冲突避让措施，有效排除潜在的冲突，确保飞行安全，方法简单易行，满足机载系统应用要求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于4DT的机载中长期冲突探测与避让方法，包含如下步骤：

步骤1、获取当前飞机的飞行计划中任意航段AB和其他飞机的飞行计划中任意航段CD的4DT信息；

步骤2、根据4DT信息中航段的起始点和终止点的水平位置坐标以及水平RNP值判断航段AB和航段CD在水平面是否冲突，如果两航段在水平面不存在冲突则两航段无冲突，进入步骤6；否则两航段可能存在冲突，进入步骤3；

步骤3、根据4DT信息中航段的起始点和终止点的估计到达时间和高度以及垂直RNP值判断航段AB和航段CD在垂直面是否冲突，如果两航段在垂直面不存在冲突则两航段无冲突，进入步骤6，否则两航段可能存在冲突，进入步骤4；

步骤4、判断航段AB和航段CD在时间上是否交叉，如果无交叉则两航段无冲突，进入步骤6，否则两航段可能存在冲突，进入步骤5；