[發明專利]基于飛機對思想的飛機連續下降碰撞率評估方法及裝置

有效

• 申請號: 202010694545.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112002148B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 管祥民;呂人力;于一;胡疋盈
• 申請（專利權）人: 中國民航管理干部學院;浙江建德通用航空研究院;中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04;G05D1/10
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;王鵬麗

本發明公開了一種飛機連續下降碰撞率評估方法，包括如下步驟：S1，確定需要評估的場景的飛機到達率、飛機數目和飛機型號；S2，根據飛機型號，計算不同飛機型號的飛機的豎直連續下降飛行航跡；S3，列舉出所有飛機對組合；S4，根據豎直連續下降飛行航跡，分別計算飛機對中領先飛機和尾隨飛機的行駛時間與行駛距離的關系曲線，并計算各個飛機對的碰撞率；S5，計算出需要評估的場景中的所有飛機對的連續下降碰撞率。本發明所提供的飛機連續下降碰撞率評估方法，基于飛機對思想實現，能夠根據不同下降條件，計算飛機的豎直連續下降航跡，并利用航跡數據估算終端區下降階段的碰撞率。本發明同時公開了用于實現上述評估方法的裝置。

技術領域

本發明涉及一種飛機連續下降碰撞率評估方法，同時涉及用于實現上述飛機連續下降碰撞率評估方法的裝置。

背景技術

進近是指飛機下降時對準跑道飛行的過程，在進近階段，要使飛機調整高度，對準跑道，從而避開地面障礙物，飛行員必須要把注意力高度集中才能準確操作，因此進近有著嚴格的標準和操作規程。飛機在下降過程中采用連續下降進近(Continuous DescentApproach/Arrival，CDA)能夠降低油耗、減少廢氣排放，減少噪聲污染。但該過程中，由于飛機使用慢車推力下降，飛行精確度難以把控，為了保障飛行安全，提升飛行效率，空中交通管制系統(ATC)需要合理把控下降過程的安全風險。

現有的研究中，關于飛機的碰撞率評估主要針對巡航過程或是傳統的上升下降過程，對連續下降到達程序的安全性評估工作相對比較匱乏。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題在于提供一種基于飛機對思想的飛機連續下降碰撞率評估方法。

本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種基于飛機對思想的飛機連續下降碰撞率評估裝置。

為了實現上述技術目的，本發明采用下述技術方案：

根據本發明實施例的一方面，提供一種飛機連續下降碰撞率評估方法，包括如下步驟：

S1，確定需要評估的場景的飛機到達率、飛機數目和飛機型號；

S2，根據飛機型號，計算不同飛機型號的飛機的豎直連續下降飛行航跡；

S3，列舉出所有飛機對組合，所述飛機對是指相同線路上的前后兩架飛機，前面的飛機稱為領先飛機，后面的飛機稱為尾隨飛機；

S4，根據豎直連續下降飛行航跡，分別計算飛機對中領先飛機和尾隨飛機的行駛時間與行駛距離的關系曲線，并計算各個飛機對的碰撞率；

S5，計算出需要評估的場景中的所有飛機對的連續下降碰撞率。

其中較優地，所述步驟S2中，對于每種飛機型號的飛機，計算豎直連續下降飛行航跡的過程，包括如下子步驟：

S21，根據飛機的飛行動力學限制、飛機襟翼限制、下降階段狀態限制，將飛機連續下降過程分成多個階段；

S22，根據限制條件將該航跡問題轉化為多階段最優控制問題，以航跡飛行最短時間作為該最優控制問題的目標函數；

S23，求出時間最優解的豎直連續下降航跡。

其中較優地，所述步驟S4中，計算每個飛機對的碰撞率的過程，包括如下子步驟：

S41，根據領先飛機和尾隨飛機的豎直連續下降飛行航跡，分別計算領先飛機和尾隨飛機的行駛時間與行駛距離的關系曲線；

S42，根據領先飛機和尾隨飛機的行駛時間與行駛距離的關系曲線，計算飛機對在沒有ATC干預的前提下，所需的分離時間，所述分離時間是指保證兩架飛機不相撞的最小時間間隔；

S43，獲取飛機沖突路徑的距離；