[发明专利]一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法及装置

权利要求书

1.一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法，其特征在于：实现步骤如下：

(1)根据飞机着陆机场跑道的拓扑结构对快速存取记录器QAR历史数据中飞机着陆的经纬度进行校正与纠偏，得到校正后的着陆序列，所述着陆序列包含原QAR数据的所有信息，并使用校正后的经纬度坐标替换未校正的部分；

(2)根据校正后的着陆序列中校正后的经纬度坐标与跑道出口端线的经纬度坐标计算飞机与跑道出口的距离，记为距离序列；选取着陆序列中的径向速度并记为着陆速度序列；定义跑道参数，参数包括：跑道编号、任意方法进行指标化的风向、风速、气温、雨量、雪量、能见度、跑道污染程度信息,对全部跑道参数条件下的距离序列与着陆速度序列计算出剩余跑道距离对于径向速度的回归曲线，记为危险红线，对应的回归方程f(v)＝a·exp(bv+c)+d-h，v为径向速度，f(v)为基于回归方程的剩余跑道距离，a、b、c、d为该回归方程的参数，h为安全阈值；

(3)对于待检测的历史某一航班的QAR数据，根据其跑道参数选取对应的危险红线方程并计算其任意时刻下该航班QAR数据中的径向速度与使用经纬度坐标和跑道端线经纬度坐标计算出的剩余跑道距离、QAR数据中的径向速度与危险红线的欧氏距离，所述剩余跑道距离记为s，Risk值为该航班该时刻冲出跑道的风险值；

(4)对于待检测的实时QAR数据，使用机场跑道入口经纬度信息和飞机QAR数据对飞机着陆经纬度进行纠偏，使用(2)中方法计算距离序列与着陆速度序列，根据其跑道参数选取对应的危险红线方程计算当前时刻的剩余跑道距离、实时QAR数据中的径向速度与危险红线的欧氏距离，所述剩余跑道距离记为s，Risk值为当前时刻冲出跑道的风险值。

2.根据权利要求1所述的飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)具体实现过程如下：

(11)数据准备：跑道拓扑结构序列及着陆部分的待纠偏QAR数据，高度120ft，其中跑道拓扑序列为相应机场的各条滑行道的地理位置坐标序列，记为R＝{r_i},r_i为第i条滑行道的经纬度坐标序列，每条滑行道的经纬度坐标序列中包括：跑道入口端线中心点经纬度坐标以及从跑道与滑行道交点开始到滑行道结束为止，以设定间隔为间隔测量的滑行道中心经纬度坐标，记为：s₀为在84坐标系下的跑道头处的跑道中心的经纬度坐标，为滑行道中心经纬度坐标，待校正的经纬度坐标序列记为

(12)最小化校正误差：校正误差其中对于待纠偏的经纬度坐标序列的全部点平移至跑道与滑行道交点位置，其偏移量为并计算对应该偏移量的校正误差D，校正误差的最小值D_min对应的偏移量即为校正偏移量，为在84坐标系下的着陆数据经纬度坐标点，偏移量代表将着陆序列中的第j点平移至滑行道与跑道的交点处的偏移量，M为着陆序列长度，N为脱离道起点至脱离道终点的序列长度；

(13)数据校正：原数据中经纬度坐标校正为为校正后的经纬度坐标，为原经纬度坐标，为偏移量。

3.根据权利要求1所述的飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)具体实现过程如下：

(21)数据筛选：根据跑道参数中跑道编号、任意方法进行指标化的风向、风速、气温、雨量、雪量、能见度、跑道污染程度信息，筛选符合条件的距离序列和着陆速度序列；

(22)拟合危险红线方程：回归方程为g(v)＝a·exp(bv+c)+d，对步骤(21)中筛选的数据使用最小二乘法选取a,b,c,d四个参数，危险红线方程对应的曲线容留安全阈值后即得到所需的危险红线方程，方程定义为：f(v)＝g(v)-h。

4.根据权利要求1所述的一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)具体实现过程如下：

(31)通过跑道参数选取对应的危险红线方程；

(32)对历史QAR数据计算，并进行经纬度纠偏，对于待检测的时刻，计算该待检测的时刻纠偏后的经纬度坐标与跑道出口端线经纬度坐标的欧式距离，记为待检测航班某时刻的剩余跑道距离s，该待检测的时刻的径向速度记为v，根据剩余跑道距离和径向速度计算该时刻冲出跑道风险值并进行风险值的标准化处理，得到RiskStd为标准化的冲出跑道风险值。