[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

说明书

本发明公开了一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法及装置，用于解决定量检测民航飞机着陆阶段冲出跑道风险的问题。该方法包含危险红线的计算方法和使用该方法进行风险检测两个部分：(1)危险红线：是对飞机在着陆阶段冲出跑道临界情况的一种度量。(2)计算方法：以QAR(Quick Access Recorder，快速存取记录器)数据为输入，首先对地理位置信息及跑道进行匹配后进行形状匹配，然后针对各种着陆的环境，使用大量航班着陆数据计算冲出跑道的危险红线用于拟合冲出跑道的临界包线，作为检测冲出跑道危险性检测的基准值，最后使用危险红线对着陆阶段航段数据进行检测，并给出该飞机的冲出跑道的危险值。

技术领域

本发明涉及民航领域，是基于QAR数据的降落质量评价系统，是一种在大数据条件下智能检测着陆风险的方法。

背景技术

在民用航空领域，最终进近和着陆是飞机飞行中最关键的阶段。尽管飞机着陆阶段时间仅占飞行平均时间的1％，但根据波音公司对全球全重6万磅以上的商用喷气飞机相关事故统计数据显示，2003—2012年间23％的致命事故、17％的机载死亡人数发生在该阶段。在进近和着陆事故中，飞机偏离跑道事故所占比例较大。根据澳大利亚运输安全委员会(AustrilianTransport Safety Bureau，简称ATSB)的统计显示，1998年1月1日至2007年12月31日期间共发生141起飞机偏离跑道事故，其中72起是冲出跑道，冲出跑道事故所造成的财产损失及人员伤亡较严重。因此，飞机冲出跑道事故的风险管理研究对航空安全来说有着重要的意义。

虽然冲出跑道对航空安全具有重大威胁，但在现有实践中，大部分是事后对事故的分析，对影响因素的分析也只停留在定性分析的层次上，同时，只分析了部分冲出跑道的案例，忽略了冲出跑道危险性较大的样例，无法形成有效的指标定义冲出跑道超限事件。鉴于飞机冲出跑道对航空安全的重要意义，需要设计一种针对冲出跑道风险的检测方法，用于在事故发生前对飞机着陆阶段进行定量评价。

《An analysis of flight Quick Access Recorder(QAR)data and itsapplications in preventing landing incidents》中使用平飘距离(跑道入口端线到接地点的距离)作为冲出跑道风险值评价标准。平飘距离较长是冲出跑道的原因之一，并不能完全代表冲出跑道的风险；且使用平飘距离进行评价无法对飞机接地后进行冲出跑道风险的评估。

本发明使用剩余跑道距离和速度进行融合的方法作为冲出跑道的风险值。不仅涵盖了平飘距离这一评价标准，同时结合速度对着陆过程冲出跑道风险进行评价；同时在接地后也可以对冲出跑道的风险进行量化评价。

发明内容

本发明解决技术问题：针对民航飞机着陆过程中只能进行事故后分析的情况，同时针对现有冲出跑道评价标准无法完全代表冲出跑道风险及无法全着陆过程评价冲出跑道风险的现状，提供一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法及装置，实现民航飞机在着陆过程中针对冲出跑道危险事件进行评估与预警。

本发明技术解决方案：一种飞机着陆过程中冲出跑道风险的检测方法，实现步骤如下：

(1)根据飞机着陆机场跑道的拓扑结构对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与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；