[發明專利]一種基于ATC系統的CFL指令預先告警方法和系統

有效

• 申請號: 202010500556.2
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111613096B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 彭國埕;歐昕;侯昌波;郝育松;蔡昆杰;劉華章;張軍;王松
• 申請（專利權）人: 成都民航空管科技發展有限公司;中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 占麗君

本發明公開了一種基于ATC系統的CFL指令預先告警方法，包括構建虛擬CFL高度，對CFL計劃設定的高度層進行預演判斷；根據下達的CFL指令，使得ATC系統在原有空域4D模型推算的基礎上進行重新推算，以對CFL指令進行風險情況判斷；獲取航空器飛行態勢預測航跡位置繼而進行航班沖突判斷；根據預演判斷、風險情況判斷和/或航班沖突判斷的判斷結果，發出告警；本發明將可能存在沖突的高度層提前直觀提示，幫助管制員下達正確安全的指令；在CFL指令下達后可立即給出告警，無需等待航空器作出反應，防止指令已被機組執行才發現存在危險的情況發生；結合航空器飛行態勢，計劃航路，進行更為準確的位置預測，實現更為準確、及早的告警，提升空管指揮安全性。

技術領域

本發明涉及空中交通管制技術領域，具體而言，為一種基于ATC系統的CFL指令預先告警方法及系統。

背景技術

空中交通管制自動化系統(Air Traffic Control System，以下簡稱ATC系統)是供空中交通管制員實時掌握空中飛行態勢、實施空中交通管制的重要技術工具。

最小管制間隔是為了保證各種飛行的安全和通暢，飛行中任意兩架航空器之間的距離都不能小于規定的安全間隔，包括高度間隔和水平間隔。

沖突預測是指根據當前空域航空器動態，進行預測未來一段時間內是否會和其他航班產生沖突。

傳統技術中，指令飛行高度層(Command Flight Level，以下簡稱CFL)是管制員在使用ATC系統對空中航空器進行指揮時下達的指令高度，飛行員接收到管制員下達的CFL高度后，將控制飛機向該CFL高度層爬升或下降，直到飛機達到并穩定在該CFL高度層。

CFL告警是根據設定的CFL、航空器當前狀態、當前空域情況，判斷航空器在執行CFL指令過程中是否發生不安全事件并相應給出告警提示。傳統的ATC系統的CFL告警功能，在管制員發布CFL指令并設置CFL后，需經過一段時間，監測到航空器開始執行實際飛行動作，向CFL爬升或下降時，才進行告警計算。

現有系統將該航跡與其他航跡一一進行告警計算，當該航跡與沖突航跡之間的水平距離和垂直距離同時小于系統設置的告警門限值時，系統發出沖突告警。傳統的告警技術方案如下:

告警計算系統在航空器之間計算當前垂直距離和水平距離，并根據設定條件輸出告警；

告警計算系統預測航空器未來短期的位置，根據當前爬升下降率、航向、預測位置決定是否發生告警。

上述告警方案具有以下缺點：

傳統告警技術預測的基礎都是采用當前值(爬升率、速度和航向)，只能在較短時間內進行預測，留給管制員的反應時間較少；

在高度預測時，不能主動提前預測各個高度指令的安全性，所以其高度預測方案存在延遲，航空器未開始爬升下降動作時，不會給出告警或給出錯誤告警，直到航空器開始爬升、下降動作時，才計算CFL告警，如果有告警發生，此時的航班實際已經處于了一種不安全的狀態；

并且傳統告警技術只能在管制命令發出后才能給出告警，不能避免風險指令的發出；

傳統告警技術在預測水平位置時存在較大的偏差，特別是航路轉彎、返回航路、開始直飛時，預測位置和實際位置相差較大。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種新的基于ATC系統的CFL指令預先告警方法和系統，能夠通過虛擬CFL推算讓管制員更安全的下達CFL，本發明還利于管制員能夠更快、更早的發現設定的CFL所導致的飛行沖突危險。

為實現上述目的，本發明的技術方案包括：

一種基于ATC系統的CFL指令預先告警方法，包括