[发明专利]一种对流天气下的航路使用方法

说明书

本发明公开了一种对流天气下的航路使用方法，包括如下步骤：首先指定航路，其次获取并筛选历史航班数据，之后利用历史当时的气象条件和改航情况生成天气避让场，然后根据当前天气条件计算对流天气的边界，参考场景分类，最后生成航路的使用策略。本发明使得空管人员能够在对流天气条件下有效利用航路，提高航路的飞行安全水平，使得航班尽可能按时飞行，减少空中延误和地面堵塞，降低对流天气下的经济损失。

技术领域

本发明涉及航路规划设计，特别涉及一种对流天气下的航路使用方法。

背景技术

随着最近几年机场的快速建设和航班量的增长，对流天气下航路的使用和通行安全的重要性逐步增加。对流天气条件下航路使用策略的生成，可以提高航路利用效率，在保障航班安全性的同时得到最大的经济效益，实现安全性和经济性之间的最佳平衡。

目前对流天气下航路是否使用，取决于管制员和飞行员的历史经验，多数情况下会关闭航路，致使航班不能按计划飞行，造成大量空中延误和地面延误，造成严重的经济损失。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种对流天下的航路使用策略。

技术方案：本发明提供一种对流天气下的航路使用方法，包括如下步骤：

步骤1：指定航路(或航段)；

步骤2：获取并筛选历史航班数据；

步骤3：根据历史数据的雷达轨迹和飞行计划路径判断是否改航，结合当时的气象情况，构建天气避让场；

步骤4：根据当前的气象条件，对照天气避让场，确定对流天气避让范围；

步骤5：给出避让原则；

进一步地，所述步骤2方法：获取航班历史数据，筛选在航路T范围内飞行的航班历史数据，包括历史雷达轨迹数据、飞行计划数据和气象指标数据，所述历史雷达轨迹数据包括起飞时间、飞行时间、着陆时间、呼号、地面速度、飞行高度、经纬度；所述飞行计划数据包括航班号、起飞时间、着陆时间、起飞机场、着陆机场、飞行计划路径；所述气象指标数据包括CR、ET和VIL。

进一步地，所述步骤3的方法：判断是否改航的依据是计算实际雷达轨迹和飞行计划路径之间的距离，进行航班聚类，寻找聚类中心线，聚类中心线到飞行计划路径的距离即为阈值，以此阈值来判断航班是否改航，针对改航航班，统计气象情况，根据历史轨迹改航的航班数，计算改航概率，改航概率＝改航航班数/在此气象条件下的航班总数，生成以VIL为横轴，横坐标为0-0.05、0.05-0.14、0.14-0.7、0.7-3.5、3.5-6.9、6.9-12、12+，单位为kg/m³；deltaZ为纵轴，纵坐标为-10km到10km，每隔2.5km为一个间隔，每一格代表对应改航概率的天气避让概率。

进一步地，所述步骤4方法：当VIL介于3.5kg/m³和6.9kg/m³，deltaZ介于-7.5km和0时，设改航概率为0.4，由黄色表示；当VIL大于6.9kg/m³，deltaZ介于-10和-7.5km时，改航概率设为0.7，由红色表示，因此规定对流天气避让范围由外及内分别为黄色和红色，分别代表改航概率为0.4-0.7和0.7-1，确定避让对流范围的具体算法是：首先使用Canny边缘检测器检测出天气避让场的边界，然后用DBSCAN算法将边缘像素进行聚类，最后将每一种聚类结果包含在凸包中，形成避让范围，如果两个凸包的距离小于8km，则合并为一个。