[发明专利]一种空域状态监视和管理方法

权利要求书

1.一种空域状态监视和管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，预设空域冲突检测、空域侵入告警以及异常用空的判定参数，包括空域与空域间、航空器与空域间的水平间隔和垂直间隔、空域允许容量、空域容量预警和告警阈值；

步骤2，输入新的待监视和管理的空域数据，包括各空域的名称、使用类型、形状、经纬点、上下限高度、使用起止时间、空域允许容量、关联行动航线及其航空器的信息；

步骤3，根据冲突检测算法对空域进行冲突识别，获得冲突信息列表；

步骤4，根据冲突信息列表，判断当前时刻各个空域的冲突状态；

步骤5，计算当前时刻各个空域的激活状态；

步骤6，根据已知的在空航空器状态，判断各个空域是否存在侵入告警；

步骤7，根据关联行动航线和航空器，判断各个空域是否存在早进入、晚退出、容量超出和用空越界的异常用空情况；

步骤8，将当前时刻空域激活状态、冲突状态、侵入告警情况以及各类异常用空情况分类记录以列表形式展示，历史数据以统计图表的形式展示。

2.根据权利要求1 中所述的方法，其特征在于，步骤4包括：初始化所有空域的冲突标记，遍历所有冲突信息，当前时刻处在冲突时间范围内时，将该冲突信息对应的空域全部标记为当前时刻存在冲突，遍历结束后仍未被标记为当前时刻存在冲突，则标记为当前时刻不存在冲突。

3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，步骤5包括：遍历所有空域，判断当前时刻空域的激活状态为：

记录并发布空域激活状态，其中，t_current为当前时刻，t_pre为预激活起算时间，t_begin为空域使用开始时间即空域激活开始时间，t_end为空域使用结束时间即空域激活结束时间。

4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，步骤3中，采用空域冲突检测技术和几何位置关系分析技术；所述的基于几何位置关系分析技术包括了对空域与空域间位置关系的分析和空域与航空器间位置关系的分析，其中按照三维立体几何形状、三维点之间的关系及其预设安全间隔进行判断，并利用文本记录；

三维立体几何形状判断前首先将各空域分别按照空域类型及其预设的安全间隔进行空间几何图形的外扩计算，再以外扩后的三维立体几何图形取交集，若交集非空则判断空域几何位置重叠，存在空间上的冲突；

三维立体几何形状与三维点之间的冲突判断根据三维点历史位置及当前点速度分析预测未来短期运动轨迹，计算预测轨迹与外扩立体形状之间是否存在空间冲突。

5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述的基于空域冲突检测技术包括结合使用起止时间、几何位置关系和安全间隔等判断空域间是否存在冲突，冲突交叠区域解算；判断使用起止时间范围存在交叠，同时根据安全间隔外扩后的三维几何位置存在交集，则判断存在空域冲突；三维冲突交叠区域即为基于几何位置关系分析技术得到的三维立体几何图形交集；该区域向地表做投影即为二维冲突交叠区域。

6.根据权利要求2或5中所述的方法，其特征在于，步骤3中包括：

步骤31：基于几何位置关系分析技术对需要冲突检测的空域依次执行如下操作获取外扩几何图形：根据空域经纬度点转换求取该空域对应的三维几何图形顶点坐标点集{P_i}，其中i＝1…n，n为三维几何图形顶点个数；根据该三维几何图形顶点坐标数据求取该图形质心，连结质心到每个顶点P_i后再按照该空域的安全间隔向外延长得到所有外延点构成的集合即为该三维几何图形根据安全间隔外扩的几何体；

步骤32：基于空域冲突检测技术对所有空域遍历，执行如下操作：根据该空域的外扩几何体，分别与其他空域对应的几何体求交集，若存在交集，且两空域的激活时间范围存在交叠，则两空域存在冲突，交叠几何体即为交叠范围，该交叠几何体区域向地表做投影即为二维冲突交叠区域。