[发明专利]一种基于四维航迹运行的航班计划安全性判断预警方法

摘要

一种基于四维航迹运行的航班计划安全性判断预警方法，涉及空中交通技术领域。本发明为了解决目前还没有一种面向基于四维航迹运行的航班计划安全性的量化方法。本发明为每个航空器计算出在计划的每两个航路点之间的时空可达域，通过识别航空器潜在时空冲突区确定冲突发生的位置和时间，将各种不确定因素影响下的航空器运动视作无规则的布朗运动，计算出该航班计划下航空器的冲突概率，作为评估航班计划安全性的量化依据。通过对航班计划进行优化，可有效提高空中交通安全性、平衡高速增长的空中交通需求与有限的空域资源之间的矛盾。本发明用于航班计划安全性的判断预警。

主权项

1.一种基于四维航迹运行的航班计划安全性判断预警方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：在飞行前M个小时，提取航班A的航班计划FA中的航空器型号、航路点、途经各航路点的计划时间、空域允许的航空器最大飞行速度限制信息；将每两个航路点形成的航路段编号为航路段r，r＝1，2，3，……，k；步骤二：提取航班计划FA涉及的空域配置信息，确定空域是否包含特殊空域；根据特殊空域的边界、位置和开放时间，生成时空特殊空域集L；提取航班计划FA涉及的空域气象信息，确定是否存在影响航空器开展飞行活动的恶劣天气区域；根据恶劣天气类型、预计的波及范围、发生时段、移动轨迹，生成时空恶劣天气影响区域集W；步骤三：生成执行航班A的航空器在航路段r上的时空可达域RAr，r＝1，2，3，……，k，所有航路段上的时空可达域RAr的集合定义为该航空器执行航班计划FA时的时空可达域，记作RA；步骤四：为有飞行任务的每个航空器A、B、…、N确定时空可达域RA、RB、…、RN；步骤五：判断航空器的时空可达域与各自对应的时空特殊空域集L、时空恶劣天气影响区域集W、其他航空器的时空可达域是否存在交集；若交集为空集，无需进一步对该航班计划进行调整；若存在交集，交集定义为潜在时空冲突区STPCS，识别潜在时空冲突区，确定出潜在冲突的位置和发生冲突的时间；计算出冲突概率；并根据冲突概率进行预警。