[发明专利]一种用于识别飞机所处的空中管制区域的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别飞机所处的空中管制区域的方法，属于航空飞行员培训领域。

背景技术

全动模拟机在民用航空培训领域中占有非常重要的地位，其实施目的是尽可能地仿真模拟民用航空器在真实飞行环境中正常情况下和非正常情况下的所有感观表现，起到代替真实民用航空器进行正常科目和非正常科目的飞行培训作用，有效的提高培训质量和降低训练成本。

在真实飞行环境中，飞行员需要遵从各类空中管制指令并做出适当应答。这一过程包括在适当的时机调频适当的无线电台，报告当前飞行情况数据并侦听有关空中管制员发出的指令，执行空中管制指令并做出应答。我们统称这类空中管制单位与飞机间的管制对话为陆空通话，陆空通话是贯穿整个飞行过程并且关系到飞行安全的重要过程。这就需要对飞行点所处的管制空域进行准确判定。

空中管制单位种类多数量大，区域交叠，造成判别、仿真模拟困难。空中管制单位分为地面、情报通播、塔台、进近和区调等管制类型，每种类型又根据地理环境划分不同数量的工作子扇区，这些工作子扇区存在多边型和圆类型两种区域类型，不同管制单位之间、工作子扇区之间又互有部分或完全重叠，要从这错综复杂的各类空中管制区域中判别出飞机所处的适用工作区域实非容易。各类空中管制区域、工作子扇区的管制内容和范围又不尽相同，同类型的空中管制单位根据所处地理环境等条件的不同所发出的管制指令也千差万别，可想而知，需要同时仿真模拟这么大量复杂的空中管制单位的工作模式是何等困难。

具体上说，民用航空的管制空域分为塔台管制区、进近管制区和区域管制区。其中：

ü        区域管制区是指在中国领空内，7000米（含）以上空间划分的若干高空管制区，根据实际情况，7000米（不含）以下划分的若干中低空管制区，各管制区的范围是依据其管制能力和地理特点划定。中国民用高空空域目前分为４大高空空域共２８个高/中、低空管制区（部分区域管制区已经合并或正在合并），各管制区又按频道、时段及高度再划分为１到多个管制扇区。

ü        进近管制区是塔台管制区与区域管制区的连接部分。进近管制室负责进近管制区的空中交通管制服务，根据飞行繁忙程度也可以与机场管制塔台合为一个单位。

ü        塔台管制区一般包括起落航线、仪表进近程序、第一等待高度层及其以下的空间和机场机动区。管制塔台负责塔台管制区的空中交通管制服务。塔台管制区主要根据不同机场划分。

现有的模拟机系统并不能快速有效地根据模拟机飞行参数快速识别判定飞机所处的区域。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种用于识别飞机所处的空中管制区域的方法，使模拟机系统能够根据模拟机飞行参数快速识别判定飞机所处的区域，如区域管制区、区域管制区子扇区、进近管制区、塔台管制区和其它空管区域。

本发明的技术方案包括：

一种用于识别飞机所处的空中管制区域的方法，实时采集模拟机飞行参数，从采集的模拟机飞行参数集合中提取飞机经度、纬度和高度数据，采用特定算法并通过高度对比，遍历空中管制区域数据集中的所有空中管制区域数据，比较匹配出该飞机经度、纬度和高度数值所处的零到多个空中管制区域。

作为以上技术方案的一种改进，本方法通过以太网Socket套接字方法发送所采集的模拟机飞行参数。

作为以上技术方案的一种改进，根据空中管制区域类型，采用几何点与多边形类型关系算法或者几何点与圆类形关系算法进行空中管制区域匹配。

作为以上技术方案的一种改进，通过计算空中管制区域的最小矩形包围框（MBR）进行空中管制区域匹配。

作为以上技术方案的一种改进，最小矩形包围框（MBR）可通过以下方程式得出：

MBR=[(x1，y1) ，(x1，y2)，(x2，y1)，(x2，y2)]，其中，通过对多边形的各顶点坐标求最小和最大的x、y值即可得出，其中x1为多边形顶点x轴坐标最小值，x2为多边形顶点x轴坐标最大值，y1为多边形顶点y轴坐标最小值，y2多边形顶点y轴坐标最大值。

作为以上技术方案的一种改进，以飞行点为起点（x，y）到北极点（x，90）取一线段l，x增加一预设的最小偏移量得到X，由线段l转换得到线段L，取线段L与多边形各条边的交点总数S与数值1作位与运算，判断交点总数为奇偶数，其中奇数情况为飞行点在多边形区域内，偶数情况为飞行点在多边形区域外。

作为以上技术方案的一种改进，排除飞行点与多边形边界点x值相同的情况。