[发明专利]一种基于SOA的环境自适应航路规划方法

权利要求书

1.一种基于SOA的环境自适应航路规划方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，航空器确定实现航路规划所涉及的相关方以及所需的相关业务信息；所述利益相关方位空管部门、航空公司、气象部门，所述所需的相关业务信息至少包含：容流量预测、气象信息、冲突探测、冲突解脱；

S2，航空器根据所述所需的相关业务信息构建所需的相关业务模块；

S3，建立统一的数据处理、交换、共享平台，构建面向服务的分布式架构模型；

S4，各相关方向所述平台发送计划航路、空域状态信息以及气象信息，航空器的相关业务模块从所述平台获取相关信息；

S5，航空器的相关业务模块以接收的空域状态信息为基准，判断各自业务模块是否与所述空域状态信息存在冲突；

S6，若存在冲突，航空器的航路规划业务模块根据所述空域状态信息，以改航航程最短、跨扇区个数最少、转弯角度最小、安全距离最大，燃油消耗最少为约束目标输出最优的实时航路。

2.根据权利要求1所述的一种基于SOA的环境自适应航路规划方法，其特征在于，S2中，所需的相关业务模块包括：容流量预测业务模块、恶劣天气识别业务模块、冲突探测业务模块、冲突解脱业务模块；

建立容流量预测模型，用于实时提供某航路点及扇区是否可通行的信息；

建立恶劣天气识别业务模块，用于根据气象部门提供的气象雷达回波图，获取飞行区域的雷达气象信息，筛选出影响航路安全的恶劣天气信息，然后利用Graham扫描法对恶劣天气边界进行划定；删除反射率小于41dBZ的像素点，得到当前恶劣天气的区域；

构建冲突探测业务模块，用于参照本机的飞行计划航路及生成的最优改航路径，实时判断是否存在航空器冲突；

构建冲突解脱业务模块，用于针对航空器间的冲突，根据实际运行情况，提出绕飞或改变高度层的横向或纵向冲突解脱方案。

3.根据权利要求1所述的一种基于SOA的环境自适应航路规划方法，其特征在于，S6中，改航航程归一化模型为：

其中：C_L表示改航路径的航程指标；A_i表示航路上第i个航路点；n表示航路点的个数；l(A_i,A_i+1)表示航路点间的距离；

航段限制模型：

l(A_i,A_i+1)≥7.4Km，i＝1,2，…,n

s.t.(A_i,A_i+1)∩S_j＝φ,i＝1,...,m j＝1,...,n

其中：S_j表示飞行受限区，表示航段与气象云图中的危险区域不能有交集。

4.根据权利要求3所述的一种基于SOA的环境自适应航路规划方法，其特征在于，S6中，跨扇区个数归一化模型：

其中：M(A_i,A_i+1)：航段i所经历扇区个数；M_max表示航段允许的最大跨扇区数量；

跨扇区约束模型：

5.根据权利要求4所述的一种基于SOA的环境自适应航路规划方法，其特征在于，S6中，转弯角度归一化模型：

其中：T_i表示改航路径上第i个转弯点；θ_i表示第i个转弯点的转弯角度；

转弯角度限制模型：

θ_HC≤90°

Q≤Q_max

其中：Q_max表示转弯数量的最大阈值；Q表示转弯数量；θ_HC表示转弯角度。