[发明专利]空中目标侵入限制空域的告警方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通用航空通信技术，特别是涉及空中目标侵入限制空域时的告警技术。

背景技术

近年来，通用航空得到了快速发展。公务飞行、商用飞行、空中游览、私人驾照培训，正受到越来越多人的青睐，有了足够大的市场需求。统计数字表明，目前全世界约有通用飞机33.6万架，从事通用航空活动的飞行员达70万名。因此，通用飞机在国家经济中起着非常重要的作用。

通用航空的快速发展，也带来了极大的空中安全隐患问题。通用航空中的飞行器与民航中的飞机不同，其飞行线路、高度都不是固定的，在飞行过程中随时发生变化。飞行管制部门为了保证特定区域不受侵入或为保证空中目标本身的飞行安全，而在一定时间段内划设的特定空间区域。因此，飞行器的飞行活动，需要受到空中禁区、危险区以及限制区的限制。对飞行器某一个航迹而言，如其在适应性时间内能够到达限制空域的边缘，则系统需要进行告警或预警，提醒管制人员予以注意。

空中交通管制系统对空中目标及时识别并进行侵入预/告警的方法为：当系统检测到空中目标，系统对该空中目标进行如下循环判断，流程图如图1所示，包括如下步骤：

S101：获取空中目标航迹的当前位置的三维坐标，即确定空中目标当前航迹点。

S102：若该航迹点与某一限制空域的距离小于适应性预警时间内所能预达的距离，则给予预警；

S103：若该航迹点与某一限制空域的距离小于适应性告警时间内所能预达的距离，则给予告警；

S104：结束。进行下一个航迹点处理判断流程，重复上述步骤S101-S103。

适应性预警时间和适应性告警时间为技术人员根据经验设置，比如可以设置适应性预警时间为3分钟、适应性告警时间为2分钟。现有技术中，空中交通管制系统在上述步骤S102、103中判断航迹点与某一限制空域的距离是否小于适应性预警/告警时间内所能预达的距离的方法主要有：

沿着空中目标飞行方向划设一条直线，即计算空中目标飞行方向延长线和每一个限制空域(限制空域可视为三维任意多边体)是否存在交点，如存在交点，则计算空中目标与交点之间的距离(如图2所示)；若判断此距离小于适应性预警/告警时间内空中目标所能够预达距离，则预/告警。此算法比较直接、简单，但直线与空间体的交点求解方法运算量大，且存在多解问题。

或者，把限制空域外缘向外扩张，扩展的相对距离等于空中目标在适应性预警/告警时间内预达的距离；若判断空中目标在扩展后的空域内，则预/告警。判断点在空间体内的算法相对成熟、可靠，但进行空域外缘扩展的算法需要占用大量的运算时间。

综上所述，现有技术的空中交通管制系统对空中目标进行侵入告警(或预警)的方法，运算时间长，导致告警(或预警)反应慢，在空中目标突然加速的情况下，有可能产生不能及时告警(或预警)的情况。

发明内容

本发明实施例提供了一种空中目标侵入限制空域的告警方法及装置，用以缩短告警判断时间，提高告警的及时性。

一种空中目标侵入限制空域的告警方法，包括：

确定空中目标的外推告警航迹点，所述外推告警航迹点指的是所述空中目标沿其飞行方向在适应性告警时间内所能预达的位置点；

判断所述外推告警航迹点是否位于规则体内，所述规则体为预先确定的包容所述限制空域的规则体；

若判断出所述外推告警航迹点位于所述规则体外，则确定不告警；

否则，进一步判断所述外推告警航迹点是否位于所述限制空域内；若判断出所述外推告警航迹点位于所述限制空域内，则确定告警。

在所述确定空中目标在适应性告警时间内所能预达的位置点之前，还包括：

确定所述空中目标的外推预警航迹点，所述外推预警航迹点指的是所述空中目标在适应性预警时间内所能预达的位置点；

判断所述外推预警航迹点是否位于规则体内；

若判断出所述外推预警航迹点位于所述规则体外，则确定不预警；

否则，进一步判断所述外推预警航迹点是否位于所述限制空域内；若判断出所述外推预警航迹点位于所述限制空域内，则确定预警。

所述规则体具体为球体；所述球体为包容所述限制空域的最小球体；或者，所述球体为半径比所述最小球体的半径大设定值、中心与所述最小球体的中心相同的球体。

所述判断所述外推预警航迹点是否位于规则体内具体为：