[发明专利]一种基于资源运行的空中交通管理系统

说明书

本发明公开了一种基于资源运行的空中交通管理系统，包括战略资源管理模块，用于生成换季航班时刻表和临时计划；预战术资源管理模块，用于生成次日航班计划和流量控制；战术资源管理模块，用于生成扇区战术空域资源分配预案和剩余可用资源；实时资源管理模块，用于进行航空器空域资源调整；方案执行与反馈模块，用于输出或反馈航空器空域资源调整方案，本发明利用资源的本质联系，将空管工作中管制员、空域和航空器等“人、环境、物”三个基本元素联结为彼此相互联系又相互影响的有机整体，使得空管各要素数字化、各孤立系统数据底层融合和综合数字信息的人工智能化处理成为可能，实现民航安全运行的现实情景到空管系统虚拟情景的仿真。

技术领域

本发明涉及空管系统领域，具体涉及一种基于资源运行的空中交通管理系统。

背景技术

空中管制包括战区空域管制、空中交通管制和空中流量控制、情报报知和管制报告等，目的是通过控制空域使用，保卫国家空中安全，维护飞行秩序，提高空域使用效率。

空管是民航业的神经中枢，为了适应未来航空业的快速发展，解决空中交通安全、空域拥挤、航班延误等问题，各国致力于开展解决未来空中交通问题的新技术研究；欧盟提出“单一欧洲天空”计划，侧重碎片化空域资源一体化管理；美国提出“下一代航空运输系统”计划，侧重航迹运行管理；我国为实现民航强国的目标，提出“新一代空中交通管理系统”计划，以“天空地一体化”概念为核心。

欧美为研发主体的基于性能导航(PBN)、广播式自动相关见识(ADS-B)、基于航迹的运行(TBO)、广域信息管理(SWIM)、航班与流量协同信息环境(FF-ICE)等空管新技术不断得到应用；我国交通强国建设纲要将北斗卫星、5G、大飞机、物联网、人工智能等为核心的数字技术融合应用定为国家战略。

目前，现行空管系统特点为人力密集、信息孤岛、空域资源利用低效，不能满足空管技术的发展需求，因此，一种基于空管创新理论，融合空管各要素、数字技术和空管新技术的新一代智慧空中交通管理系统亟待研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于资源运行的空中交通管理系统，包括空域资源供给端、航空器空域资源需求端和空管大脑，所述空管大脑内设置战略资源管理模块，用于生成换季航班时刻表和临时计划；预战术资源管理模块，用于生成次日航班计划和流量控制；战术资源管理模块，用于生成扇区战术空域资源分配预案和剩余可用资源；实时资源管理模块，用于进行航空器空域资源调整；方案执行与反馈模块，用于输出或反馈航空器空域资源调整方案；

空域资源供给端、航空器空域资源需求端分别向战略资源管理模块、预战术资源管理模块、战术资源管理模块提供空域供给资源数据、及飞行计划空域需求资源数据，所述方案执行与反馈模块将执行方案输出，或接收外部反馈信息。

优选地，所述战略资源管理模块的实现过程，包括以下步骤：

S1-1、空域资源供给端向战略资源管理模块提供空域供给资源数据，包括由全国地理信息数据、全国空域资源数据、飞行情报数据；

S1-2、航空器空域资源需求端向战略资源管理模块提供航班空域需求资源数据，包括由航空公司换季航班计划申请数据、历史飞行数据、航空公司临时航班计划申请数据及临时航班空域需求资源数据；

S1-3、战略资源管理模块根据S1-1、S1-2提供的数据进行空域战略资源供给/需求匹配判断，判断空域资源是否供需平衡；

S1-4、当空域资源供需平衡时，根据航空公司提供的换季航班计划申请及历史飞行数据输出换季航班时刻表；

或根据空域剩余可用资源及航空公司提供的临时航班计划申请数据、临时航班空域需求资源数据生成临时航班计划；

S1-5、当空域资源供需不平衡时，进行资源需求协调请求。

优选地，所述预战术资源管理模块的实现过程，包括以下步骤：