[發明專利]一種基于實時ADS-B數據的航空器中止起飛識別方法及系統

有效

• 申請號: 202010756246.7
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111968409B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉坤;黃榮順;姚紅宇;袁建
• 申請（專利權）人: 中國民航科學技術研究院
• 主分類號: G08G5/00
• 分類號: G08G5/00;G08G9/00
• 代理公司: 成都華辰智合知識產權代理有限公司 51302
• 代理人: 秦華云

本發明公開了一種基于實時ADS?B數據的航空器中止起飛識別方法及系統，包括航空器起飛采集模塊、跑道數據采集模塊、航空器軌跡數據處理模塊、跑道輪廓曲線生成模塊、中止起飛判斷處理模塊和告警輸出模塊，航空器起飛采集模塊與航空器軌跡數據處理模塊連接，跑道數據采集模塊、航空器軌跡數據處理模塊分別與跑道輪廓曲線生成模塊連接，航空器軌跡數據處理模塊、跑道輪廓曲線生成模塊分別與中止起飛判斷處理模塊連接。本發明通過計算分析航空器場面運行軌跡與機場跑道輪廓曲線的交點個數，并結合航空器跑道內速度變化數據、航空器軌跡方向，可以實現航空器場面運行中止起飛異常實時告警，可以有效解決中止起飛延報、漏報、瞞報現象。

技術領域

本發明涉及航空器起飛安全領域領域，尤其涉及一種基于實時ADS-B數據的航空器中止起飛識別方法及系統。

背景技術

中國民用航空局、航空公司、飛機制造廠及其他組織已經攜手起來改進起飛安全，開始對中止起飛進行深入研究。起飛是一個歷時很短但事故發生率很高的飛行階段，據國際民航組織統計，起飛事故約占整個飛行事故的25％左右，國內外不時有起飛事故的報道，而在起飛事故中，中止起飛事故約占一半。2018年11月13日上午上海浦東機場達美航空一架A350客機，航班號DL582，計劃執飛上海到底特律的航班，使用上海浦東國際機場R34L跑道起飛滑跑時，觀察跑道末端一架日航B787-9飛機侵入跑道，機組立即中止起飛，未造成事故。最近幾年中止起飛事件屢次發生，但航空承運人很難第一時間獲知消息，如果機組隱瞞不報，航空承認人可能無法獲知該事件，為航班安全運行埋下隱患。建立實時智能中止起飛識別模型成為各承運人的迫切需求。

廣播式自動相關監視技術(ADS-B)是國際民航組織確定的未來主要監視技術。ADS-B充分結合了衛星導航技術、通訊技術、機載以及地面站設備等多種技術，獲得更大的覆蓋范圍，使得空中交通監視手段越發安全和高效，同時飛行員和地面管制員的運行態勢感知能力、空中交通運行效率、空域容量與安全水平得到了有效的提高。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的在于提供一種基于實時ADS-B數據的航空器中止起飛識別方法及系統，通過計算分析航空器場面運行軌跡與機場跑道輪廓曲線的交點個數，并結合航空器跑道內速度變化數據、航空器軌跡方向，可以實現航空器場面運行中止起飛異常實時告警，可以有效解決中止起飛延報、漏報、瞞報現象。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種基于實時ADS-B數據的航空器中止起飛識別方法，其方法包括如下：

A、實時收集航班動態、ACARS報文數據、ADS-B數據，根據航班動態、ACARS報文數據、ADS-B數據綜合識別出航空器推出與起飛時間窗口，并選取機場場面運行的離港航空器；

B、采集機場跑道數據，提取機場跑道邊緣經緯度數據并得到一個封閉的機場跑道輪廓曲線，然后構建出機場跑道曲線函數F₂＝f(x,y)，式中x,y為跑道經緯度數據，并記錄機場跑道入口端邊緣處經緯度和出口端邊緣處經緯度；實時追蹤離港航空器，并根據航班動態、ACARS報文數據、ADS-B數據確定離港航空器是否進入跑道；

C、對進入跑道的航空器實時采集ADS-B數據并構建出航空器運行軌跡曲線函數F₁＝f(x,y)，式中x,y為航空器的經緯度軌跡點，并記錄航空器的速度數據；同時將航空器運行軌跡曲線函數與機場跑道曲線函數按照經緯度建立一一映射關系；

D、根據進入跑道的航空器所對應的實時ADS-B數據實時計算出時間T分鐘內的ADS-B軌跡數據，ADS-B軌跡數據包括航空器軌跡線、航空器速度變化數據，將ADS-B軌跡數據中的航空器運行軌跡曲線函數實時按照經緯度映射到所對應的機場跑道曲線函數中，并得到運行軌跡與機場跑道幾何模型；在時間T分鐘內，實時分析航空器運行軌跡曲線函數與機場跑道曲線函數的交點個數M，結合交點個數M與航空器速度變化數據判定航空器是否觸發中止起飛。