[發(fā)明專利]一種飛行航段碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的劃設(shè)方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911305496.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111191350B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建平;謝方泉;吳卿剛;鄒翔;陳振玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民用航空總局第二研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/18
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 黃利萍

1.一種飛行航段碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的劃設(shè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1根據(jù)航段數(shù)據(jù)的特性，刻畫航段曲線幾何特征；

S2根據(jù)航段曲線及碰撞風(fēng)險(xiǎn)概率e，建立碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)邊界模型；

S3限定碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為邊界滿足約束條件的最小區(qū)域；

S4計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)邊界對(duì)應(yīng)的參數(shù)，

S1根據(jù)航段數(shù)據(jù)的特性，刻畫航段曲線幾何特征包括：

航段曲線其水平投影曲線為L(zhǎng)(s)＝(x(s),y(s),0)，水平投影曲線L(s)的弧長(zhǎng)參數(shù)s為：

切向量法向量分別為：

記豎直單位向量為航段水平投影曲線L(s)在點(diǎn)s處的法平面nplane(s)為：

水平投影曲線L(s)的曲率函數(shù)κ(s)為：

水平投影曲線L(s)的等距曲線L^α(s)為：

其中α為等距曲線L^α(s)與水平投影曲線L(s)間的距離，

S2根據(jù)航段曲線及碰撞風(fēng)險(xiǎn)概率e，建立碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)邊界模型包括：

碰撞風(fēng)險(xiǎn)區(qū)是由航段曲線對(duì)應(yīng)的后側(cè)豎直面bsf(s₁)、左側(cè)豎直面lsf(s₁)、右側(cè)豎直面rsf(s₁)、前側(cè)豎直面fsf(s₁)、底面ssf(s₁)圍成的包含在內(nèi)的三維區(qū)域，

所述S3中的約束條件為：

S301：假設(shè)航段運(yùn)行航空器的最大側(cè)寬為2λ_y，風(fēng)險(xiǎn)邊界對(duì)應(yīng)的參數(shù)d_l、參數(shù)d_r應(yīng)滿足：

其中，ε_y(s)為側(cè)向誤差,F_y(s,ε_y)為側(cè)向誤差分布函數(shù)；P(x)為事件x發(fā)生的概率；

e是可接受的碰撞風(fēng)險(xiǎn)概率；d_l是航段曲線與左側(cè)豎直面lsf(s₁)之間的距離；d_r是航段曲線與右側(cè)豎直面rsf(s₁)之間的距離；

S302：假設(shè)該航段運(yùn)行航空器的最大高度為2λ_z，風(fēng)險(xiǎn)邊界對(duì)應(yīng)的參數(shù)d_z應(yīng)滿足:

P(ε_z(s)-d_z+λ_z)＝F_z(s,-d_z+λ_z)≤e

P(x)為x事件發(fā)生的概率；ε_z(s)為垂向誤差，F(xiàn)_z(s,ε_z)為垂向誤差分布函數(shù)；d_z是航段曲線與底面ssf(s₁)之間的距離。

2.如權(quán)利要求1所述的劃設(shè)方法，其特征在于，所述S4計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)邊界對(duì)應(yīng)的參數(shù)，包括：

d_l＝infRA_l(e)

d_r＝infRA_r(e)

d_z＝infRA_z(e)

其中inf代表實(shí)數(shù)集合的下確界，

RA_l(e)為滿足條件S301的參數(shù)d_l的集合,RA_r(e)為滿足條件S301的參數(shù)d_r的集合,RA_z(e)為滿足條件S302的參數(shù)d_z的集合；d_l是航段曲線與左側(cè)豎直面lsf(s₁)之間的距離；d_r是航段曲線與右側(cè)豎直面rsf(s₁)之間的距離；d_z是航段曲線與底面ssf(s₁)之間的距離。

3.如權(quán)利要求1所述的劃設(shè)方法，其特征在于，所述后側(cè)豎直面bsf(s₁)表示水平投影曲線L(s)在起點(diǎn)處的法平面，bsf(s₁)＝nplane(0)。