[發明專利]對流天氣條件下基于最優穿越路徑的航路阻塞度評估方法

有效

• 申請號: 201910274362.2
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110084491B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 聶建強;陳曦;嚴勇杰;黃吉波;陳飛飛;葛然;單堯;田靖;馬園園;徐善娥;毛億;王煊
• 申請（專利權）人: 中電萊斯信息系統有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F30/23
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

1.對流天氣條件下基于最優穿越路徑的航路阻塞度評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，劃分航路網格；

步驟2，確定航路氣象規避概率；

步驟3，構建航路最優穿越路徑；

步驟4，計算航路阻塞度；

步驟1包括：

步驟1-1，航路段插值：

根據對流天氣雷達反射率預報數據的時間顆粒度，結合飛機平均飛行時速，計算得到航路段的插值間隔L1，再根據相鄰兩個航路點間的歐式距離D，計算插值點個數K：

最后依次對相鄰兩個航路點進行線性插值，得到航路插值點的位置，從而得到航路插值點序列；

步驟1-1中，根據如下公式計算相鄰兩個航路點間的歐式距離D：

其中為相鄰兩個航路點間經度差，Δθ為相鄰兩個航路點間緯度差，為相鄰兩個航路點的平均緯度值；

步驟1-1中，所述航路插值點的位置根據插值點與起始航路點的距離和斜率列方程求解得到，具體計算方法包括：

設定第1個航路點位置記為(x₁,y₁)，第2個航路點位置記為(x₂,y₂)，x₁,y₁分別表示第1個航路點的經度和緯度；第1個航路點和第2個航路點之間的第k個航路插值點位置記為其中，表示第k個插值點的經度，表示第k個插值點的緯度，構建方程組如下：

根據該方程組得到航路插值點的位置，從而得到航路插值點序列；

步驟1-2：構建航路段運輸盒并進行網格化：

步驟1-2包括：

根據航路插值點序列，依次計算兩個相鄰航路點的航路方位角，再計算與所述航路方位角垂直的兩個方位角，分別以所述兩個相鄰航路點為起始點，沿著垂直于航路方位角的兩個方位角方向，向航路兩側外擴至航路寬度的距離，得到四個位置點；以所述四個位置點為矩形運輸盒頂點，以平行于航路方向為長，以垂直于航路方向為寬，構建矩形運輸盒，所述矩形運輸盒即為航路段運輸盒；然后以航路段運輸盒寬邊的兩個頂點為插值起止點，以對流天氣氣象數據的空間顆粒度為插值間隔，使用步驟1-1的插值方法，對航路段運輸盒寬邊進行插值處理，依次連接航路段運輸盒兩條寬邊的對應插值點，對航路段運輸盒進行網格化細分，得到航路段運輸盒網格。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2包括：

步驟2-1，將雷達反射率轉換成規避概率，根據評估起始時間和規避概率的時間顆粒度，為每個航路段運輸盒分配不同時刻的網格化規避概率值；

步驟2-2，計算運輸盒網格規避概率：

以航路段運輸盒網格兩條寬邊的中點為插值起止點，以規避概率分布的空間顆粒度為插值間隔，使用步驟1-1的插值方法，在平行于航路的方向上，對航路段運輸盒的每個網格進一步細分，得到運輸盒子網格；根據運輸盒子網格中心的坐標位置，計算得到距離其最近的4個氣象網格點的規避概率值，以距離倒數為權重對4個規避概率進行加權求和，計算得到運輸盒子網格的規避概率，其公式如下所示：

其中Prob為運輸盒子網格的規避概率，Wp_i為距離所述運輸盒子網格最近的4個氣象網格點中第i個點的規避概率值，D_i為第i個點與運輸盒子網格間的距離；

再取航路段運輸盒網格內每個子網格的規避概率的平均值作為運輸盒網格的規避概率，公式如下所示：

其中Pb為運輸盒網格的規避概率，N1為運輸盒網格包含的子網格總數，Prob_i為第i個子網格的規避概率。