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      民航飛行計劃沖突檢測技術(shù)研究

      2020-08-04 07:48郭培勝
      海峽科技與產(chǎn)業(yè) 2020年5期

      郭培勝

      摘要:根據(jù)飛行計劃管理軟件研制需要,筆者展開了對民航飛行計劃沖突檢測的技術(shù)研究,主要研究了飛行計劃穿越限制飛行區(qū)域檢測方法及飛行計劃間沖突檢測方法。通過進行預(yù)處理沖突檢測,排除了大量不具有沖突可能性對象,減少了沖突檢測處理計算量,節(jié)約了處理時間。

      關(guān)鍵詞:飛行計劃;沖突檢測;區(qū)域沖突檢測

      中圖分類號:TP319 文獻標(biāo)識碼:A

      限制飛行區(qū)域是指依據(jù)空域管理需要預(yù)先劃設(shè)空間區(qū)域,包括禁飛區(qū)、限制區(qū)、交戰(zhàn)區(qū)等。一般情況下,空中航空器不應(yīng)飛越該類區(qū)域,以避免不必要的誤傷。限制飛行區(qū)域是一個立體三維空間區(qū)域,在某個高度層上為多邊形或圓。

      擬制民航飛行計劃時,將預(yù)先規(guī)定航班的機型、起飛時間、起飛機場、降落時間、降落機場、沿途航路等內(nèi)容。對民航飛行計劃進行沖突檢測后,將形成沖突檢測結(jié)論。對于存在沖突的飛行計劃,將進行沖突告警提示。經(jīng)人工核對后,管制員可進一步協(xié)調(diào)與優(yōu)化航路,以消除計劃沖突。

      1 沖突檢測處理框架

      當(dāng)系統(tǒng)收到飛行計劃時,將對民航飛行計劃進行沖突檢測,檢測該飛行計劃是否與區(qū)域、飛行計劃存在飛行沖突。沖突檢測處理具體步驟(圖1)如下:

      ①區(qū)域沖突檢測,檢測飛行計劃是否穿越限制飛行區(qū)域。

      ②當(dāng)存在區(qū)域沖突時,告警提示操作員:“XXX計劃與XXXX區(qū)域的沖突”,退出。

      ③飛行計劃間沖突檢測,檢測該民航飛行計劃與其他計劃是否存在位置和時間沖突。

      ④當(dāng)存在計劃間沖突時,告警提示操作員:“XXX計劃在XX航路段沖突”,退出。

      ⑤設(shè)置飛行計劃狀態(tài),退出。

      2 區(qū)域沖突檢測

      區(qū)域沖突檢測主要檢測民航飛行計劃的航路是否穿越限制飛行區(qū)域。為了減少計算量,區(qū)域沖突檢測分為兩個步驟:區(qū)域沖突檢測預(yù)處理和區(qū)域沖突精細化檢測。通過區(qū)域沖突檢測預(yù)處理,排除大量無關(guān)的限制飛行區(qū)域,輸出疑似沖突區(qū)域;區(qū)域沖突精細化檢測則是對疑似沖突的限制飛行區(qū)域,進一步精細化檢測,精準(zhǔn)形成區(qū)域沖突結(jié)論[1]。

      2.1 區(qū)域沖突檢測預(yù)處理

      區(qū)域沖突檢測預(yù)處理是依據(jù)飛行計劃航路信息,采用解析方法計算與評估民航飛行計劃是否穿越限制飛行區(qū)域情況。當(dāng)飛行航路與限制飛行區(qū)域相交,可以確定該飛行計劃存在區(qū)域沖突;當(dāng)航路不與限制飛行區(qū)域相交時,則計算飛行航路距離限制飛行區(qū)域的最小距離,當(dāng)最小距離小于某一門限值時,將該區(qū)域作為疑似沖突區(qū)域輸出,軟件將進一步進行區(qū)域沖突精細化檢測?;趨^(qū)域形狀(多邊形、圓形),沖突預(yù)處理應(yīng)用不同解析方法進行計算,如下:

      當(dāng)民航飛行計劃的各航路點坐標(biāo)為(Xi,Yi),飛行高度為Zi,i為路點序號,范圍是1~N(N為航路點總數(shù))。

      當(dāng)限制飛行區(qū)域為圓形時,假定其高度范圍為Z低界~Z高界,中心為(Xo,Yo)。如果存在一個i使得下列不等式成立時,裁定該飛行計劃與限制飛行區(qū)域相交。因此,該飛行計劃存在區(qū)域沖突。

      基于飛行方案的檢測方法能夠精確化形成沖突評估結(jié)果,滿足信息系統(tǒng)的實時要求。

      4 結(jié)語

      上述計算模型已應(yīng)用于信息系統(tǒng)研制中。當(dāng)存在沖突時,該模型能夠準(zhǔn)確地給出沖突時間段和沖突的航路段。實踐表明,該計算模型對于解決飛行計劃沖突預(yù)檢測非常有效。在后續(xù)研究中,將進一步優(yōu)化精細化檢測計算方法,減少計算量,提高方法計算效率。

      參考文獻

      [1] 莊青,席玉華.民航飛行計劃集中處理系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀和未來趨勢[J].信息化研究,2019,45(5):7-11.

      [2] 蔣曉霜.空管自動化系統(tǒng)飛行計劃航跡錯相關(guān)問題研究[J].電聲技術(shù),2019,43(9):77-80.

      [3] 王平,成磊峰.一種飛行軌跡實時預(yù)測與監(jiān)視告警的實現(xiàn)方法[J].計算機產(chǎn)品與流通,2019(1):169-171.

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