[發明專利]空中目標侵入限制空域的告警方法及裝置

有效

• 申請號: 201110436410.7
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102496312A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 孫永力;李七星;王克明
• 申請（專利權）人: 北京東進記錄科技有限公司
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

技術領域

本發明涉及通用航空通信技術，特別是涉及空中目標侵入限制空域時的告警技術。

背景技術

近年來，通用航空得到了快速發展。公務飛行、商用飛行、空中游覽、私人駕照培訓，正受到越來越多人的青睞，有了足夠大的市場需求。統計數字表明，目前全世界約有通用飛機33.6萬架，從事通用航空活動的飛行員達70萬名。因此，通用飛機在國家經濟中起著非常重要的作用。

通用航空的快速發展，也帶來了極大的空中安全隱患問題。通用航空中的飛行器與民航中的飛機不同，其飛行線路、高度都不是固定的，在飛行過程中隨時發生變化。飛行管制部門為了保證特定區域不受侵入或為保證空中目標本身的飛行安全，而在一定時間段內劃設的特定空間區域。因此，飛行器的飛行活動，需要受到空中禁區、危險區以及限制區的限制。對飛行器某一個航跡而言，如其在適應性時間內能夠到達限制空域的邊緣，則系統需要進行告警或預警，提醒管制人員予以注意。

空中交通管制系統對空中目標及時識別并進行侵入預/告警的方法為：當系統檢測到空中目標，系統對該空中目標進行如下循環判斷，流程圖如圖1所示，包括如下步驟：

S101：獲取空中目標航跡的當前位置的三維坐標，即確定空中目標當前航跡點。

S102：若該航跡點與某一限制空域的距離小于適應性預警時間內所能預達的距離，則給予預警；

S103：若該航跡點與某一限制空域的距離小于適應性告警時間內所能預達的距離，則給予告警；

S104：結束。進行下一個航跡點處理判斷流程，重復上述步驟S101-S103。

適應性預警時間和適應性告警時間為技術人員根據經驗設置，比如可以設置適應性預警時間為3分鐘、適應性告警時間為2分鐘。現有技術中，空中交通管制系統在上述步驟S102、103中判斷航跡點與某一限制空域的距離是否小于適應性預警/告警時間內所能預達的距離的方法主要有：

沿著空中目標飛行方向劃設一條直線，即計算空中目標飛行方向延長線和每一個限制空域(限制空域可視為三維任意多邊體)是否存在交點，如存在交點，則計算空中目標與交點之間的距離(如圖2所示)；若判斷此距離小于適應性預警/告警時間內空中目標所能夠預達距離，則預/告警。此算法比較直接、簡單，但直線與空間體的交點求解方法運算量大，且存在多解問題。

或者，把限制空域外緣向外擴張，擴展的相對距離等于空中目標在適應性預警/告警時間內預達的距離；若判斷空中目標在擴展后的空域內，則預/告警。判斷點在空間體內的算法相對成熟、可靠，但進行空域外緣擴展的算法需要占用大量的運算時間。

綜上所述，現有技術的空中交通管制系統對空中目標進行侵入告警(或預警)的方法，運算時間長，導致告警(或預警)反應慢，在空中目標突然加速的情況下，有可能產生不能及時告警(或預警)的情況。

發明內容

本發明實施例提供了一種空中目標侵入限制空域的告警方法及裝置，用以縮短告警判斷時間，提高告警的及時性。

一種空中目標侵入限制空域的告警方法，包括：

確定空中目標的外推告警航跡點，所述外推告警航跡點指的是所述空中目標沿其飛行方向在適應性告警時間內所能預達的位置點；

判斷所述外推告警航跡點是否位于規則體內，所述規則體為預先確定的包容所述限制空域的規則體；

若判斷出所述外推告警航跡點位于所述規則體外，則確定不告警；

否則，進一步判斷所述外推告警航跡點是否位于所述限制空域內；若判斷出所述外推告警航跡點位于所述限制空域內，則確定告警。

在所述確定空中目標在適應性告警時間內所能預達的位置點之前，還包括：

確定所述空中目標的外推預警航跡點，所述外推預警航跡點指的是所述空中目標在適應性預警時間內所能預達的位置點；

判斷所述外推預警航跡點是否位于規則體內；

若判斷出所述外推預警航跡點位于所述規則體外，則確定不預警；

否則，進一步判斷所述外推預警航跡點是否位于所述限制空域內；若判斷出所述外推預警航跡點位于所述限制空域內，則確定預警。

所述規則體具體為球體；所述球體為包容所述限制空域的最小球體；或者，所述球體為半徑比所述最小球體的半徑大設定值、中心與所述最小球體的中心相同的球體。

所述判斷所述外推預警航跡點是否位于規則體內具體為：