[发明专利]基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法

权利要求书

1.一种基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法，其特征在于：所述的基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1、将目标空域进行划分：基于设定的相邻航空器间水平间隔标准将目标空域划分为若干正方形，每一正方形称为一个网格子空域；

步骤2、提取航空器坐标：从空中交通管制系统接入航班航迹数据，从中提取出每一航空器的水平坐标及高度信息，由这些信息构成所有航空器集合；

步骤3、判断航空器所属网格子空域：基于每一航空器的水平坐标判断其所在的网格子空域，并记录下每一航空器所在的网格子空域的编号；

步骤4、提取相邻航空器集合：根据网格子空域之间的空间关系判断每一网格子空域的相邻网格子空域，并从所有航空器集合中提取出该网格子空域以及与其相邻的网格子空域内的航空器作为相邻航空器集合；

步骤5、相邻航空器冲突检测：依次判断所有相邻航空器集合内的航空器之间是否存在冲突。

2.根据权利要求1所述的基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法，其特征在于：在步骤1中，所述的将目标空域进行划分的方法是：设目标空域边界点横坐标为[x₁,x₂,...,x_n]，纵坐标为[y₁,y₂,...,y_n]，横坐标的最大、最小值分别为x_max、x_min，纵坐标的最大、最小值分别为y_max、y_min；则目标空域在水平面上的最小外接矩形的四个顶点的坐标分别为(xmin,ymin)、(xmin,ymax)、(xmax,ymax)、(xmax,ymin)；进一步设规定的相邻航空器间水平间隔标准为D_h，相邻航空器间垂直间隔标准为D_v，则最小外接矩形可以由I×J个以D_h为边长的正方形全部覆盖，其中I＝ceil((x_max-x_min)/D_h)、J＝ceil((y_max-y_min)/D_h)，ceil为向上取整函数；这里的每一个正方形可称为目标空域中的一个网格子空域。

3.根据权利要求1所述的基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法，其特征在于：在步骤3中，所述的判断航空器所属网格子空域的方法是：设航空器f_i的横、纵坐标分别为x_i、y_i，其所在网格子空域编号为(g_i,g_j)，则g_i＝ceil((x_i-x_min)/D_h)，g_j＝ceil((y_i-y_min)/D_h)。

4.根据权利要求1所述的基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法，其特征在于：在步骤4中，所述的提取相邻航空器集合的方法是：先根据网格子空域之间的空间关系判断每一网格子空域的相邻网格子空域；设网格子空域的编号为(g_i,g_j)，则其以及其相邻的网格子空域共9个，即(g_i-1,g_j-1)、(g_i,g_j-1)、(g_i+1,g_j-1)、(g_i-1,g_j)、(g_i,g_j)、(g_i+1,g_j)、(g_i-1,g_j+1)、(g_i,g_j+1)、(g_i+1,g_j+1)；然后从所有航空器集合F中提取出上述9个网格子空域内的所有航空器，以此作为第i个相邻航空器集合F_i；遍历所有网格子空域，循环执行本步骤。

5.根据权利要求1所述的基于相邻网格的飞行冲突快速检测方法，其特征在于：在步骤5中，所述的相邻航空器冲突检测的方法是：设第i个相邻航空器集合F_i内共有N架航空器，则两两判断航空器间的水平间隔是否小于相邻航空器间水平间隔标准D_h，如果满足则进一步判断航空器间的垂直间隔是否小于相邻航空器间垂直间隔标准D_v，如果都满足则表明存在一次冲突；遍历所有相邻航空器集合，循环执行本步骤，即可完成所有航空器间的冲突检测。