[发明专利]一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统

说明书

本发明公开了一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统，包括航空器和TCAS告警评估系统，航空器内部设有飞机性能计算软件系统、飞机程序模拟软件系统、障碍物数据存储模块和飞行程序参数存储模块，飞机性能计算软件系统包括飞机性能计算模块和飞机性能数据存储模块，飞机程序模拟软件系统包括飞机程序模拟模块和飞行数据存储模块。本发明用于评估多跑道飞行程序执行过程中触发TCAS告警的可能性，进而评估所执行飞行程序的安全性；并且可以绘制出水平及垂直方向上TA警戒区、RA警告区的空间区域，以判断另一航空器的航径是否在此空间区域内，可判定是否会触发TCAS告警，也可以根据此空间区域，重新设计飞行程序航径以规避告警触发。

技术领域

本发明涉及航空飞行预警技术领域，尤其涉及一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统。

背景技术

随着我国民航业的迅速发展，国内很多运输机场远期规划的目标吞吐量将提前达到，多数机场准备或已启动跑道改扩建工作，从单跑道向双跑道发展，或者向多跑道方向发展，由此带来机场飞行程序的密集程度越来越大、组织结构越来越复杂，执行不同飞行程序的飞机之间触发TCAS告警的风险也越来越高，将很大程度地影响到机场的正常运行。

空中交通警报和防撞系统(简称TCAS)，是一个独立的机载防撞系统，旨在帮助机组人员避免空中碰撞。处于激活状态的TCAS是开启和运行空中交通管制雷达信标系统(ATCRBS)或S模式应答机飞机的防撞保护的最后手段，TCAS通过主动询问和寻找附近其他飞机的应答机的答复，不断调查本飞机周围的空域以识别并确定其他飞机的距离、相对方位和相对高度。TCAS预测相关飞机的飞行路径，估计航空器飞至最接近点(CPA)的两机距离，并确定是否存在潜在碰撞风险。如果检测到碰撞风险，系统将为飞机的最佳垂直避让机动提供指导。

TCAS环绕着航空器B被称为碰撞区3(如图1、图2所示)的受保护空域，并在碰撞区3外部依次构成RA警告区2、TA警戒区1，TCAS系统是一个基于时间的系统，TA警戒区1、RA警告区2的大小和形状随入侵飞机(如图1、图2所示的航空器A)的接近速率和相对方位而变化，如果预计入侵飞机的飞行轨迹会穿透RA警告区2，系统会同时用视觉和听觉信号通知机组人员，这些警告旨在保护或增加避让入侵飞机所需的垂直间隔。

TCAS告警评估针对的是根据两航空器各自飞行状态建立起两者之间的相对关系，评估两航空器所处的当前状态是否能规避TCAS告警的触发。而TCAS告警目前作为一种备用的冲突规避服务，目前国内真正发生TCAS告警次数较少，发生TCAS告警后飞机需按照TCAS指引操作，导致飞机中止进近并复飞的事件时有发生，告警带来的后果影响不明显，故从事TCAS相关的研究和应用较少，目前已有的研究成果并不显著。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法及系统，用于评估多跑道飞行程序执行过程中触发TCAS告警的可能性，进而评估所执行飞行程序的安全性；并且基于本发明方法及系统绘制出相关程序的TA警戒区和RA警告区，将TCAS告警作为飞行程序设计中的考虑因素之一，用于弥补飞行程序设计的不足之处。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种多跑道飞行程序运行的安全评估告警方法，其方法如下：

A、包括至少两个航空器，其中两个航空器分别为航空器AC_A和航空器AC_B，所述航空器AC_A、航空器AC_B内部分别设有飞机性能计算软件系统和飞机程序模拟软件系统，所述飞机性能计算软件系统包括飞机性能数据存储模块，所述飞机程序模拟软件系统包括飞行数据存储模块；本发明的航空器(包括航空器AC_A、航空器AC_B)优选为航空飞机。