[发明专利]一种飞机着陆的动态时间间隔计算方法与系统

权利要求书

1.一种飞机着陆的动态时间间隔计算方法，其特征在于，包括：

A、确定飞机着陆阶段所形成的尾涡危险区的边界范围，根据所述尾涡危险区的边界范围以及尾涡耗散特性参数建立飞机着陆阶段的尾涡运动时间计算方程；其中，所述飞机着陆阶段为飞机从最后进近定位点下滑至跑道着陆点的阶段；所述尾涡危险区包括：最后进近下滑航道区域以及与飞机翼展相关联的尾涡耗散区；

B、根据ATC飞机着陆最小距离间隔规则设置初始时间间隔，基于所述初始时间间隔、飞机着陆阶段的尾涡运动时间计算方程设定飞机着陆阶段的最小时间间隔；其中，所述初始时间间隔与前机类型以及后机类型相关联；

C、结合飞机平均跑道着陆占用时间以及所述飞机着陆阶段最小时间间隔确定飞机着陆时间间隔计算模型；

D、将前机i与后机j的机型、飞行速度代入所述飞机着陆时间间隔计算模型中，实时计算前机i与后机j的着陆时间间隔、以根据所得着陆时间间隔指导前机i与后机j依次进行着陆；

其中，所述飞机着陆阶段的最小时间间隔为：

τ_ijmin(t)＝min[τ_ij(t)；τ_iy(t)；τ_iz(t)；τ_id/j(t,Γ*(t))]

其中，δ_ij(t)为前机类型i以及后机类型j的最小距离间隔标准；τ_ij(t)为与前机类型i以及后机类型j相关联的初始时间间隔、τ_iy(t)为前机i着陆阶段所形成的尾涡在所述尾涡危险区宽度范围的水平运动时间；τ_ih(t)为前机i着陆阶段所形成的尾涡在所述尾涡危险区高度范围的垂直运动时间；τ_id/j(t,Γ*)为前机i的尾迹衰减到后机j在时间t可接受水平的预测时间，v_j(t)为后机在时间t时的平均进近速度；Y_i(t)为t时刻保护区的宽度，V_cw(t)为侧风分量，H_i(t)为t时刻保护区高度，Δh_ijmin(t)为时间t飞机i和j之间的尾涡危险区的高度，w(t)为尾涡的自感下降速度，V_hw(t)为逆风分量，Γ*为后机可接受的安全尾涡环量，Γ₀(t)为初始生成时尾涡环量，t*为尾涡的存在时间；所述飞机着陆时间间隔计算模型为：

其中，以前机i在最后进近定位点处的时间为初始时间，即t＝0；v_i为前机i飞行速度，v_j为后机j飞行速度，t_ai是前机i的平均跑道着陆占用时间；s为最后进近定位点下滑至跑道着陆点的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最后进近下滑航道区域的边界范围由下式计算：

h(t)＝H₂(t)-H₁(t)

其中

其中，y(t)为最后进近下滑航道区域的宽度，h(t)最后进近下滑航道区域的高度；s为最后进近定位点下滑至跑道着陆点的长度；l为最后进近定位点与跑道着陆点T之间的水平距离；v为通过下滑道入口的平均飞机速度；α为下滑道轴线与水平面上侧之间的夹角；H₀(t)为时刻t在最后进近定位点进入下滑道的最佳高度；ΔH为在最后进近定位点进入下滑道的最低处和最高处之间的垂直差；θ为飞机最后进近着陆的标称角；d为下滑道内决断高度点位置与跑道着陆点T之间的水平距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述尾涡耗散区的边界范围由下式计算：

Δy(t)≈L

Δh(t)≈L/2

其中，Δy(t)为尾涡耗散区的宽度，Δh(t)为尾涡耗散区的长度，L是飞机的翼展。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述尾涡危险区的边界范围由下式计算：

Y(t)＝y(t)+Δy(t)

H(t)＝h(t)+Δh(t)

其中，Y(t)为尾涡危险区边界范围的宽度，H(t)为尾涡危险区边界范围的高度。