[发明专利]一种民航飞机智能化进场方法

说明书

本发明涉及航空航天交通管理领域，尤其涉及一种民航飞机智能化进场方法。该方法包括：终端区历史运行数据分析处理；机场终端区空间位置离散化建模；根据航空器当前位置、航空器间位置关系、航空器运动状态，建立终端区航空器强化学习模型；结合航空器自身性能、尾流安全间隔，对不同航空器产生对应决策指令控制其飞行状态、空间位置，形成进场排队序列；航空器获取指令，改变飞行状态，完成从终端区入口到机场跑道的降落过程。本发明实施可以自动完成对终端区内航空器的自动排序、安全间隔保持，进而实现增加终端区的空域容量、降低管制员的工作负荷，保证飞行安全和提高机场运行效率。

技术领域

本发明涉及航空航天交通管理领域，尤其涉及一种民航飞机智能化进场方法。

技术背景

迅速增长的空中交通流量，使空管行业面临巨大压力。机场的拥塞问题越来越严重，机场已经成为整个飞行过程中问题最为突出的环节。除空中交通流自身特性外，机场终端区空域结构复杂、气象多变以及运行约束较多，这些都对机场运行的安全性和效率提出挑战。因此如何实现安全、高效的进场成为空管领域较为关注的一项技术。

目前航班进场是自动化系统辅助管制员完成进近程序，管制员为主导，机器作为辅助。并且现行系统采用的是传统的先来先服务算法、时间提前量算法、约束位置交换算法和启发式优化算法等，根据航空器进入终端区入口的顺序来估计到达时间，由到达时间决定最后航空器进场的顺序。

发明人在实现本发明的过程中发现现有技术中存在以下几点不足：现行的算法的运算负荷都大，在实际运行中通常受限于计算能力和模型求解需要；辅助系统所给出的控制方案与管制员的指挥习惯往往会存在一定的偏差；在发生拥堵，管制员无法顾及全局，管制效率低，负担重，容易出现失误，现行辅助系统作用有限，应对不了上述情况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种民航飞机智能化进场方法，该方法可以高效引导航空器进场，保证航空器安全落地，从而减轻管制员负荷，提高机场运行效率。

本发明实施提供了一种民航飞机智能化进场方法，方法包括：

一种民航机场智能化进场方法，其特征在于：包括历史运行数据处理模块、机场终端区空间位置离散化建模、信息交换系统、实时运行信息处理模块、管制决策学习系统、管制指令生成系统：

历史运行数据处理模块获取当前机场过去六个月运行期间终端空域进场航班产生的运行数据，并通过信息交换系统将信息传输给管制决策学习系统；

管制决策学习系统学习历史运行数据中管制员进场管制经验，并经实时信息处理系统将学习结果传输给管制指令生成系统，对当前机场的航班生成管制指令，信息交换系统将管制指令发送给指定航班。

历史运行数据处理模块，其特征在于：

历史运行数据包括航空公司运行管理信息、航迹数据、管制员与飞行员语音通话数据、机场终端区气象数据、机场周边地形地貌数据；

管制员与飞行员语音通话数据与主要用于提供终端区不同时刻管制员发布的管制指令；

航空公司运行管理信息主要提供飞行情报数据、航空器性能参数，航迹数据主要提供终端区航班不同时刻的位置分布信息。

机场终端区空间位置离散化建模，其特征在于：以机场为终端区中心、离散化描述终端区空域，由航空器在终端区的密度变化，动态确定离散程度，具体为：

机场跑道为终端区中心O，距离跑道最远的终端区入口点为N，O点与N点之间的水平距离为L，以O为圆心，L为半径，高度上限为12000m的圆柱形空域为终端区进场空域；

同时终端区空域内对海拔高度超过800m的山峰或建筑物给予标注，定为航空器安全航行规避区域。