[發明專利]一種航班偏離正常航跡行為在線檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201911266514.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110992733B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 朱熙;陳薏充;張明遠;佟路;杜文博;曹先彬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G08G5/04
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

1.一種航班偏離正常航跡行為在線檢測裝置，其特征在于，包括：信息獲取模塊、航路航跡預處理模塊、時空匹配模塊、航跡匹配模塊和異常航跡行為檢測模塊；

所述的信息獲取模塊采集空域中每架航班的飛行計劃和實時飛行狀態，從飛行計劃中獲取計劃航路，從實時飛行狀態中獲取實際航跡；

所述的航路航跡預處理模塊對每架航班的計劃航路和實際航跡計算航跡距離，當航跡距離大于閾值時，將該航班設置為目標航班，需要進行異常航跡行為檢測，否則，不對該航班進行異常航跡行為檢測；所述的閾值設置為一條航路的最大寬度；

所述的時空匹配模塊對目標航班的實際航跡，根據設置的時空維度來截取航路段，設截取時間段為t′_i的目標航班的航路段S′_i；然后從空域中的所有航班的計劃航路中，搜索包含航路段S′_i中的空間位置，且航路段的路過時間在時間區間t′_i內的航班，將搜索到的航班作為匹配航班；當搜索不到匹配航班時，發送目標航班在檢測時刻為異常的信號給異常航跡行為檢測模塊；所述的時空匹配模塊中，設置的時空維度為：根據檢測時刻目標航班的實時位置和時間，將航班在實時位置的路過時間為參考點，向前向后各截取一小時的時間作為時間維度；以目標航班的出發點和實時位置點為直徑，在空間中做球體作為空間維度；

所述的航跡匹配模塊對目標航班及其每一架匹配航班，計算目標航班的實際航跡與匹配航班的實際航跡的軌跡距離；若軌跡距離大于閾值，則認為航跡不匹配，繼續對下一架匹配航班計算，否則，認為航跡匹配，目標航班采用了繞飛策略，不進行異常報警；當所有的匹配航班均與目標航班的航跡不匹配時，發送目標航班在檢測時刻為異常的信號給異常航跡行為檢測模塊；

所述的異常航跡行為檢測模塊接收到目標航班在檢測時刻為異常的信號時，發送告警信號給空管部門。

2.一種航班偏離正常航跡行為在線檢測方法，其特征在于，包括如下方法：

步驟1：對空域中每架民航航班，從飛行計劃中獲取計劃航路，從實際飛行狀態中獲取實際航跡；計劃航路和實際航跡均表示為時空坐標序列；

步驟2：對一架航班，計算其計劃航路與實際航跡的軌跡距離；若距離大于一條航路的最大寬度，則說明該航班的實際航跡與飛行計劃偏差較大，將該航班設置為目標航班，將進行異常航跡行為檢測，否則不對該航班進行異常航跡行為檢測；

步驟3：對目標航班，根據檢測時刻目標航班的實時位置和時間，將航班在實時位置的路過時間為參考點，向前向后各截取一小時的時間作為時間維度；并以目標航班的出發點和實時位置點為直徑，在空間中做球體作為空間維度；截取目標航班在時間維度內的所有包含在空間維度內的時空航路段，并表示為時空坐標序列；

步驟4：搜尋航班飛行計劃中在時間和空間維度上均與步驟3中所截取的航路段匹配的航班，將搜尋到的航班劃分為匹配航班，若存在匹配航班轉至步驟5；若不存在匹配航班則轉至步驟6；

步驟5：針對每一架匹配航班，計算目標航班的實際航跡與匹配航班的實際航跡的軌跡距離；若軌跡距離大于一條航路的最大寬度，則認為航跡不匹配，繼續對下一架匹配航班計算，否則，認為航跡匹配，目標航班采用了繞飛策略，不進行異常報警，繼續轉步驟2執行；當所有的匹配航班均與目標航班的航跡不匹配時，執行步驟6；

步驟6：目標航班在檢測時刻判定為異常，并及時向空管部門進行告警，在完成告警后，繼續轉步驟2執行。