[发明专利]一种机场场面模拟与路径优化方法

摘要

本发明公开了一种机场场面模拟与路径优化方法。该方法通过建立一套更新颖、更高效、更安全的机场运行模拟及路径优化系统，利用系统界面导入和了解相关信息，对机场场面运行进行监控；利用matlab与C#混合编程，开发了航空器滑行路由规划系统，并进行仿真验证，将系统生成结果与实时滑行路径相比，最终实现了航空器总耗油量显著减少的目的。本方法能够对机场场面进行更高效、更科学的管理，在减少滑行冲突可能性的同时，也能够节省航空器滑行所消耗的油量，弥补管制员工作的不足，增加管制员指挥效率，减少管制员管制负荷，最终达到场面运行效率更高、场面运行容量更大、航空器滑行耗油更少的目的。

主权项

1.一种机场场面模拟与路径优化方法，其特征在于，该方法有以下步骤：步骤一、创建机场运行模拟及路径优化系统窗体界面，利用系统窗体界面上的文件流导入相关机场和航空器信息，利用系统窗体界面上的航班数据和相关联航班信息了解航空器信息，通过跑道、航站楼、航班运行以及标牌和主要滑行道对机场场面运行态势进行显示；步骤二、利用机场场面建模与仿真模块对机场场面滑行道建模，机场场面滑行道建模选择的是节点‑线段模型，在完成机场场面滑行道建模之后，验证机场场面滑行道模型的可驱动性，对航空器进行仿真模拟运行；步骤三、利用数据采集与处理模块对ADS‑B数据、航空器性能数据、航空器运行数据、航空器基础数据进行采集与处理，首先由ADS‑B接收器和航空器性能数据库获得特定格式数据，统计得出各机型航空器基础数据以及航空器运行数据；步骤四、利用机场场面路径规划模块将数据采集与处理模块中的航空器数据按飞行计划采用免疫遗传算法为进离场航空器分配初始滑行路径，将采集到的航空器数据中的初始滑行路径进行有无冲突的判断，若有冲突，则解脱冲突后生成最低油耗的无冲突场面滑行路径进入最优滑行路径，若无冲突，则直接生成最低油耗的无冲突场面滑行路径进入最优滑行路径；步骤五、利用优化结果验证模块将采集到的航空器数据代入Simmod软件中进行仿真优化处理，统计出航空器在实时滑行路径、机场场面路径规划模块生成的滑行路径以及 Simmod 自带的滑行路径三种情况下的总滑行时间、总滑行距离、总油耗，通过对比Simmod仿真的实际路径数据、Simmod优化处理的路径数据以及机场场面路径规划模块中生成的路径数据，筛选出有效数据，证明本系统运行结果的可靠性；步骤六、在其他辅助模块中添加操作模块、端口设置模块以及对图形的基本操作模块，用于在系统窗体界面上显示优化结果验证模块提供的结果，增强系统窗体界面的可操纵性。