[發(fā)明專利]一種面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410814041.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN104503824A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹力;徐森;楊益;于吉洋;倪茂偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：根據(jù)民航規(guī)范要求，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息交互，在指定空域內(nèi)建立飛行模擬環(huán)境，模擬驗(yàn)證時(shí)間段內(nèi)該指定空域內(nèi)的航班飛行，以準(zhǔn)確描述該指定空域內(nèi)交通態(tài)勢(shì)的演變過程；該系統(tǒng)包括飛行環(huán)境模擬單元、飛行計(jì)劃單元、航班管理單元、飛行駕駛單元和空域監(jiān)視單元：所述飛行環(huán)境模擬單元，在指定空域內(nèi)建立符合民航空管規(guī)則和基本飛行約束的飛行模擬環(huán)境；所述飛行計(jì)劃單元，為在指定空域內(nèi)飛行的各架飛機(jī)設(shè)定飛行所需的參數(shù)；所述航班管理單元，按照航班時(shí)刻觸發(fā)相應(yīng)飛機(jī)飛行；所述飛行駕駛單元，控制飛機(jī)按照飛行計(jì)劃在指定空域內(nèi)飛行；所述空域監(jiān)視單元，實(shí)時(shí)監(jiān)視分析指定空域內(nèi)交通態(tài)勢(shì)，實(shí)時(shí)記錄飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述飛行環(huán)境模擬單元包括氣象環(huán)境建立模塊、地面支持環(huán)境建立模塊、空域環(huán)境建立模塊和飛行環(huán)境更新模塊，氣象環(huán)境建立模塊根據(jù)溫度、風(fēng)速和風(fēng)向建立氣象環(huán)境，地面支持環(huán)境建立模塊根據(jù)陸基導(dǎo)航臺(tái)位置、類型和頻率建立地面支持環(huán)境，空域環(huán)境建立模塊根據(jù)空域結(jié)構(gòu)、航線、高度層、飛機(jī)間隔和飛行程序建立空域環(huán)境，飛行環(huán)境更新模塊根據(jù)氣象環(huán)境、地面支持環(huán)境、空域環(huán)境和航行情報(bào)更新飛行模擬環(huán)境。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述飛行計(jì)劃單元包括飛行計(jì)劃制定模塊、飛行軌跡和參數(shù)優(yōu)化模塊，在飛行環(huán)境模擬單元建立的飛行模擬環(huán)境下，飛行計(jì)劃制定模塊按照民航飛行計(jì)劃制定的規(guī)范流程為各架飛機(jī)制定飛行軌跡和參數(shù)，飛行軌跡和參數(shù)優(yōu)化模塊對(duì)飛行計(jì)劃制定模塊制定的飛行軌跡和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述航班管理單元包括航班數(shù)據(jù)庫(kù)和航班飛行觸發(fā)器，航班數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)包括航班號(hào)、航班時(shí)刻、飛機(jī)型號(hào)、飛機(jī)識(shí)別碼、所屬航空公司在內(nèi)的航班信息，航班飛行觸發(fā)器根據(jù)航班數(shù)據(jù)庫(kù)中的航班時(shí)刻，通過網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)各架飛機(jī)飛行，并將航班信息發(fā)送給飛行駕駛單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述飛行駕駛單元是一個(gè)具有獨(dú)立控制不同型號(hào)飛機(jī)飛行的半實(shí)物仿真系統(tǒng)，包括飛行模擬工作站和飛行控制器，飛行模擬工作站通過串口和USB與飛行控制器連接，USB用于飛行控制器向飛行模擬工作站發(fā)送飛行的控制指令，串口用于飛行模擬工作站向飛行控制器反饋飛機(jī)的飛行參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述飛行控制器包括自動(dòng)駕駛模塊和手動(dòng)駕駛模塊，自動(dòng)駕駛模塊是一個(gè)滿足飛行技術(shù)驗(yàn)證要求的單片機(jī)系統(tǒng)，自動(dòng)飛行的控制策略和控制算法內(nèi)置于單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)；由于不同機(jī)型飛機(jī)控制策略和控制算法不同，各機(jī)型飛機(jī)的自動(dòng)駕駛模塊相互獨(dú)立，為了滿足面向民航空管的飛行技術(shù)驗(yàn)證要求，在飛行控制器中對(duì)每一種機(jī)型飛機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)駕駛模塊，但各種機(jī)型飛機(jī)共用一個(gè)手動(dòng)駕駛模塊；自動(dòng)駕駛模塊控制飛機(jī)按照飛行計(jì)劃單元預(yù)先設(shè)定的飛行軌跡飛行，或根據(jù)空域監(jiān)視單元發(fā)出的空管指令調(diào)整飛機(jī)飛行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向民航空管的飛行技術(shù)分析驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于：所述空域監(jiān)視單元包括實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù)庫(kù)、交通態(tài)勢(shì)監(jiān)視器和人機(jī)交互接口；交通態(tài)勢(shì)監(jiān)視器模擬空管雷達(dá)，實(shí)時(shí)顯示空中交通態(tài)勢(shì)；當(dāng)管制員認(rèn)為需要外部干預(yù)某架飛機(jī)的飛行時(shí)，通過人機(jī)交互接口選中該飛機(jī)并輸入空管指令。