[发明专利]一种空中交通管制中期冲突的检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种空中交通管制中期冲突的检测方法及装置，该方法包括：根据监控飞机组的误差类型分别确定各个飞机的保护区域；并确定各个飞机的飞行轨迹分布曲线；将确定出的飞行轨迹分布曲线输入至预先设定的飞机相遇概率模型，计算得到第二监控飞机进入第一监控飞机的保护区域的冲突概率；根据冲突概率和预设的阈值概率组合确定监控飞机组的冲突危险等级。本发明通过引入各种不确定因素轨迹分布曲线，并利用飞机相遇概率模型计算冲突概率，同时，引入阈值概率组合与该冲突概率进行对比来判断冲突危险等级，提高了空中交通中期冲突概率预测精度，为空中交通管制员空域冲突解脱提供参考。

技术领域

本发明涉及空中交通管制安全控制的技术领域，具体而言，涉及一种空中交通管制中期冲突的检测方法及装置。

背景技术

目前，随着航空运输的快速发展，带来了飞机数量及航班架次的迅猛增加，机场及空域变得异常拥挤。为保证航空运输的可持续发展，必须努力提高机场和空域的容量及使用效率，这就要求尽早发现飞机间可能存在的冲突。冲突探测是根据飞机的性能、当前的飞行状态、飞行计划、管制员指令、气象等信息来判断一架飞机是否进入另一架飞机的保护域内，从而及早地发现可能的冲突，采取措施避免冲突，以此保障空管的安全，提高空中交通的效率，并减轻管制员的工作负荷。冲突探测主要包括远期、中期、近期三种方式。中期冲突探测利用雷达探测到的飞机的当前位置和飞行计划，通过分析接下来的20分钟内飞机的航行过程以判断飞机之间是否发生冲突或者发生冲突的可能性有多大。中期冲突探测涉及到飞机位置的预测，及时的冲突预测以及提前对空中交通管制员(ATCs)进行有效的预警，以便提前采取有效的补救措施，而不是采取紧急行动。

当前，相关技术中提供了一种空中交通管制中期冲突的检测方法，该方法主要是将误差计算纳入两飞机各自的以飞机为中心的矩形保护区，线性外推20min之后两保护区是否相交以判断两飞机是否发生冲突。该检测方法最大缺点是只能粗略地确定出两架飞机间是否会发生冲突，无法获得两架飞机间发生冲突的可能性，冲突可能性很小的情况都会被判断为冲突，造成实际应用中发生大量的虚警；另外，由于一些不确定因素的影响，导致飞机实际飞行过程中的航迹与飞行计划中预定的航迹之间会存在一些差异，例如，高空风、飞行控制技术的差异、来自仪器等不确定因素，这些不确定因素所导致的航迹误差大小无法明确得知。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题：上述空中交通管制中期冲突的检测方法中，一方面，将冲突可能性很小的情况都会被判断为冲突，另一方面，并未考虑风力、设备测量等不确定性因素对飞行航迹的影响，因而，将出现大量的虚警，导致控制成本的增加，且确定出的冲突概率的准确度低，进而无法准确地指导飞行员和管制员对空域冲突进行调配。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种空中交通管制中期冲突的检测方法及装置，以提高空中交通中期冲突概率预测精度，为空中交通管制员空域冲突解脱提供参考。

第一方面，本发明实施例提供了一种空中交通管制中期冲突的检测方法，该方法包括：

获取监控飞机组的飞行参数、飞行存在的误差类型，其中，所述监控飞机组包括：第一监控飞机和第二监控飞机，所述飞行参数包括：当前地理位置参数、当前飞行航向参数、当前飞行速度、以及飞行计划，所述误差类型包括：装备引起的误差或者风力引起的误差；

根据所述监控飞机组的所述误差类型分别确定所述监控飞机组中第一监控飞机的第一保护区域和第二监控飞机的第二保护区域；

根据所述第一监控飞机的飞行参数和所述第一保护区域确定所述第一监控飞机在预设的检测时间内的第一飞行轨迹分布曲线、以及根据所述第二监控飞机的飞行参数和所述第二保护区域确定所述第二监控飞机在预设的检测时间内的第二飞行轨迹分布曲线；

将确定出的所述第一飞行轨迹分布曲线和所述第二飞行轨迹分布曲线输入至预先设定的飞机相遇概率模型，计算得到所述第二监控飞机进入所述第一监控飞机的所述第一保护区域的冲突概率；