[發明專利]一種空中交通管制中期沖突的檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 201710114850.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106601033A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 唐治理;陳志杰;朱永文;王長春;劉曉麗;付瑩;李綱
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍裝備研究院雷達與電子對抗研究所
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本發明提供了一種空中交通管制中期沖突的檢測方法及裝置，該方法包括：根據監控飛機組的誤差類型分別確定各個飛機的保護區域；并確定各個飛機的飛行軌跡分布曲線；將確定出的飛行軌跡分布曲線輸入至預先設定的飛機相遇概率模型，計算得到第二監控飛機進入第一監控飛機的保護區域的沖突概率；根據沖突概率和預設的閾值概率組合確定監控飛機組的沖突危險等級。本發明通過引入各種不確定因素軌跡分布曲線，并利用飛機相遇概率模型計算沖突概率，同時，引入閾值概率組合與該沖突概率進行對比來判斷沖突危險等級，提高了空中交通中期沖突概率預測精度，為空中交通管制員空域沖突解脫提供參考。

技術領域

本發明涉及空中交通管制安全控制的技術領域，具體而言，涉及一種空中交通管制中期沖突的檢測方法及裝置。

背景技術

目前，隨著航空運輸的快速發展，帶來了飛機數量及航班架次的迅猛增加，機場及空域變得異常擁擠。為保證航空運輸的可持續發展，必須努力提高機場和空域的容量及使用效率，這就要求盡早發現飛機間可能存在的沖突。沖突探測是根據飛機的性能、當前的飛行狀態、飛行計劃、管制員指令、氣象等信息來判斷一架飛機是否進入另一架飛機的保護域內，從而及早地發現可能的沖突，采取措施避免沖突，以此保障空管的安全，提高空中交通的效率，并減輕管制員的工作負荷。沖突探測主要包括遠期、中期、近期三種方式。中期沖突探測利用雷達探測到的飛機的當前位置和飛行計劃，通過分析接下來的20分鐘內飛機的航行過程以判斷飛機之間是否發生沖突或者發生沖突的可能性有多大。中期沖突探測涉及到飛機位置的預測，及時的沖突預測以及提前對空中交通管制員(ATCs)進行有效的預警，以便提前采取有效的補救措施，而不是采取緊急行動。

當前，相關技術中提供了一種空中交通管制中期沖突的檢測方法，該方法主要是將誤差計算納入兩飛機各自的以飛機為中心的矩形保護區，線性外推20min之后兩保護區是否相交以判斷兩飛機是否發生沖突。該檢測方法最大缺點是只能粗略地確定出兩架飛機間是否會發生沖突，無法獲得兩架飛機間發生沖突的可能性，沖突可能性很小的情況都會被判斷為沖突，造成實際應用中發生大量的虛警；另外，由于一些不確定因素的影響，導致飛機實際飛行過程中的航跡與飛行計劃中預定的航跡之間會存在一些差異，例如，高空風、飛行控制技術的差異、來自儀器等不確定因素，這些不確定因素所導致的航跡誤差大小無法明確得知。

在實現本發明的過程中，發明人發現相關技術中至少存在以下問題：上述空中交通管制中期沖突的檢測方法中，一方面，將沖突可能性很小的情況都會被判斷為沖突，另一方面，并未考慮風力、設備測量等不確定性因素對飛行航跡的影響，因而，將出現大量的虛警，導致控制成本的增加，且確定出的沖突概率的準確度低，進而無法準確地指導飛行員和管制員對空域沖突進行調配。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種空中交通管制中期沖突的檢測方法及裝置，以提高空中交通中期沖突概率預測精度，為空中交通管制員空域沖突解脫提供參考。

第一方面，本發明實施例提供了一種空中交通管制中期沖突的檢測方法，該方法包括：

獲取監控飛機組的飛行參數、飛行存在的誤差類型，其中，所述監控飛機組包括：第一監控飛機和第二監控飛機，所述飛行參數包括：當前地理位置參數、當前飛行航向參數、當前飛行速度、以及飛行計劃，所述誤差類型包括：裝備引起的誤差或者風力引起的誤差；

根據所述監控飛機組的所述誤差類型分別確定所述監控飛機組中第一監控飛機的第一保護區域和第二監控飛機的第二保護區域；

根據所述第一監控飛機的飛行參數和所述第一保護區域確定所述第一監控飛機在預設的檢測時間內的第一飛行軌跡分布曲線、以及根據所述第二監控飛機的飛行參數和所述第二保護區域確定所述第二監控飛機在預設的檢測時間內的第二飛行軌跡分布曲線；

將確定出的所述第一飛行軌跡分布曲線和所述第二飛行軌跡分布曲線輸入至預先設定的飛機相遇概率模型，計算得到所述第二監控飛機進入所述第一監控飛機的所述第一保護區域的沖突概率；