一种基于航空管制状态的飞行情报辅助决策方法及系统转让专利
申请号 : CN202011637039.6
文献号 : CN112863251B
文献日 : 2022-04-26
发明人 : 何印标
申请人 : 中国船舶重工集团公司第七0九研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于航空管制状态的飞行情报辅助决策方法,其特征在于:包括如下步骤:S1、针对管制业务流程,利用离散化建模,构建管制流程的离散化运行模型OAP,假定管制流程运行模型为OAP=(M,T,P),其中M={M1,M2…Mi…M10}表示管制流程,T={T1,T2…Ti…T11}表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一个管制状态的方向弧,其中,
M1表示管制员对场内等待起飞的飞机进行排序,确定飞机起飞的先后顺序;M2表示管制员对进入滑行道、跑道的飞机进行交通指挥,防止飞机在滑行道、跑道出现运行冲突;M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示管制员对飞行过程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;M5表示管制员对出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6表示管制员将飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机进行管制指挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9表示管制员对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的飞机进行管制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生;
T1表示管制员指挥飞机离开停机坪;T2表示指挥飞机到达跑道停止线;T3表示指挥飞机起飞脱离跑道;T4表示指挥飞机离开机场管制空域;T5表示发现飞机间发生冲突;T6表示指挥飞机到达管制移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开始等待;
T9表示指挥飞机飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞机着陆;
S2、假定管制流程变迁Ti激发状态值e(Ti)={0,1},其中1表示管制流程变迁Ti使能,0表示管制流程变迁Ti失能,管制流程变迁Ti状态集E={e(T1),e(T2)...e(Ti)...e(T11)},其中,
变迁状态映射关系如下表:
S3、根据当前管制状态和飞机状态,决策出当前需要发送的飞行情报,并驱动管制系统向上级管制系统、下级管制系统、同级管制系统以及管制飞机发送飞行情报,实现飞行情报的自动发送。
2.根据权利要求1所述的基于航空管制状态的飞行情报辅助决策方法,其特征在于:所述步骤S3中,飞行情报确定关系如下表:
3.根据权利要求2所述的基于航空管制状态的飞行情报辅助决策方法,其特征在于:还包括步骤S4,将决策出的飞行情报发送至相关管制系统和飞机,并回到步骤S2,继续确定全管制流程运行模型OAP中的变迁值。
4.一种基于航空管制状态的飞行情报辅助决策系统,其特征在于:包括如下部分:管制流程离散化模块:针对管制业务流程,利用离散化建模,构建管制流程的离散化运行模型OAP,假定管制流程运行模型为OAP=(M,T,P),其中M={M1,M2…Mi…M10}表示管制流程,T={T1,T2…Ti…T11}表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一个管制状态的方向弧,其中,
M1表示管制员对场内等待起飞的飞机进行排序,确定飞机起飞的先后顺序;M2表示管制员对进入滑行道、跑道的飞机进行交通指挥,防止飞机在滑行道、跑道出现运行冲突;M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示管制员对飞行过程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;M5表示管制员对出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6表示管制员将飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机进行管制指挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9表示管制员对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的飞机进行管制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生;
T1表示管制员指挥飞机离开停机坪;T2表示指挥飞机到达跑道停止线;T3表示指挥飞机起飞脱离跑道;T4表示指挥飞机离开机场管制空域;T5表示发现飞机间发生冲突;T6表示指挥飞机到达管制移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开始等待;
T9表示指挥飞机飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞机着陆;
飞行情报决策指令映射模块:假定管制流程变迁Ti激发状态值e(Ti)={0,1},其中1表示管制流程变迁Ti使能,0表示管制流程变迁Ti失能,管制流程变迁Ti状态集E={e(T1),e(T2)...e(Ti)...e(T11)},其中,变迁状态映射关系如下表:
飞行情报决策指令模块:根据当前管制状态和飞机状态,决策出当前需要发送的飞行情报,并驱动管制系统向上级管制系统、下级管制系统、同级管制系统以及管制飞机发送飞行情报,实现飞行情报的自动发送;
持续运行模块:将决策出的飞行情报发送至相关管制系统和飞机,并回到飞行情报决策指令映射模块,继续确定全管制流程运行模型OAP中的变迁值。
说明书 :
一种基于航空管制状态的飞行情报辅助决策方法及系统
技术领域
背景技术
报工作程序,依据《中国人民解放军空军飞行管制工作条例》的要求,一般分为预先准备阶
段、直接准备阶段、实施阶段以及总结阶段。由于各类管制中心担负的任务不同,上述各阶
段的工作内容也因之各异。
剧增加,当前人工编辑、制作飞行情报的方式,给管制员带来了沉重的工作负荷,已严重影
响了管制员的工作状态。在此种工作压力下,管制员不仅仅容易编辑制作错误的飞行情报
给其他飞机、管制系统,甚至在对飞机进行管制指挥时,也容易出现管制指挥错误,发出错
误的管制指挥命令,给为空中飞行带来严重的安全隐患。
发明内容
管制员工作负荷,降低管制员制作错误飞行情报的事故概率,集中管制员指挥飞机的注意
力,保障空中飞行安全。
程运行模型为OAP=(M,T,P),其中M={M1,M2…Mi…M10}表示管制流程,T={T1,T2…Ti…T11}
表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一个管制状态的方向弧;S2、假
定管制流程变迁Ti激发状态值e(Ti)={0,1},其中1表示管制流程变迁Ti使能,0表示管制流
程变迁Ti失能,管制流程变迁Ti状态集E={e(T1),e(T2)...e(Ti)...e(T11)};S3、根据当前
管制状态和飞机状态,决策出当前需要发送的飞行情报,并驱动管制系统向上级管制系统、
下级管制系统、同级管制系统以及管制飞机发送飞行情报,实现飞行情报的自动发送。
M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示管制员对飞行过
程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;M5表示管制员对
出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6表示管制员将
飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机进行管制指
挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9表示管制员
对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的飞机进行管
制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生;
示指挥飞机到达管制移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开始等
待;T9表示指挥飞机飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞机着
陆。
行模型OAP,假定管制流程运行模型为OAP=(M,T,P),其中M={M1,M2…Mi…M10}表示管制流
程,T={T1,T2…Ti…T11}表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一个管
制状态的方向弧,其中,M1表示管制员对场内等待起飞的飞机进行排序,确定飞机起飞的先
后顺序;M2表示管制员对进入滑行道、跑道的飞机进行交通指挥,防止飞机在滑行道、跑道
出现运行冲突;M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示
管制员对飞行过程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;
M5表示管制员对出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6
表示管制员将飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机
进行管制指挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9
表示管制员对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的
飞机进行管制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生;T1表示管制
员指挥飞机离开停机坪;T2表示指挥飞机到达跑道停止线;T3表示指挥飞机起飞脱离跑道;
T4表示指挥飞机离开机场管制空域;T5表示发现飞机间发生冲突;T6表示指挥飞机到达管制
移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开始等待;T9表示指挥飞机
飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞机着陆;飞行情报决策
指令映射模块:假定管制流程变迁Ti激发状态值e(Ti)={0,1},其中1表示管制流程变迁Ti
使能,0表示管制流程变迁Ti失能,管制流程变迁Ti状态集E={e(T1),e(T2)...e(Ti)...e
(T11)},其中,变迁状态映射关系如下表:
送飞行情报,实现飞行情报的自动发送;持续运行模块:将决策出的飞行情报发送至相关管
制系统和飞机,并回到飞行情报决策指令映射模块,继续确定全管制流程运行模型OAP中的
变迁值。
构,减轻了管制员工作负荷,降低了管制员制作错误飞行情报的事件概率,使管制员的注意
力更集中,保障了空中飞行安全。
附图说明
具体实施方式
等管制流程。根据空中交通管制规定,飞机在不同的管制状态下,需要给飞机、相关管制系
统等发送相应的飞行情报,为相关管制机构、飞机提供情报保障,以确保空中飞行安全,整
个管制业务的流程如图2所示。
{T1,T2…Ti…T11}表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一个管制状态
的方向弧,如图3所示。
突;M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示管制员对飞
行过程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;M5表示管制
员对出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6表示管制
员将飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机进行管制
指挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9表示管制
员对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的飞机进行
管制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生。
T6表示指挥飞机到达管制移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开
始等待;T9表示指挥飞机飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞
机着陆。
要发送的飞行情报,并驱动管制系统向上级管制系统、下级管制系统、同级管制系统以及管
制飞机等发送飞行情报,实现飞行情报的自动发送。
制流程,T={T1,T2…Ti…T11}表示管制流程变迁激发因素,P表示从上一个管制状态到下一
个管制状态的方向弧,其中,
M3表示管制员对起飞脱离跑道飞机进行指挥,引导进入正确的航线;M4表示管制员对飞行过
程中的飞机进行监视,防止飞机出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件;M5表示管制员对
出现碰撞、飞行冲突、进入危险空域事件的飞机进行指挥,排除危险事件;M6表示管制员将
飞机指挥权移交给下一位管制员;M7表示管制员对进入机场管制空域的飞机进行管制指
挥,防止空域容量超标;M8表示管制员对进入场内等待着陆的飞机进行排序;M9表示管制员
对完成等待、进入进近航线的飞机进行引导指挥;M10表示管制员对正在着陆的飞机进行管
制指挥,防止飞机出现过早着陆、过晚着陆以及冲出跑道事件发生;
示指挥飞机到达管制移交前边界;T7表示指挥飞机管制移交后边界;T8表示指挥飞机开始等
待;T9表示指挥飞机飞向起始进近点;T10表示指挥飞机飞向最终进近点;T11表示指挥飞机着
陆;
e(T2)...e(Ti)...e(T11)},其中,
送飞行情报,实现飞行情报的自动发送;
用如下算法进行实现:
之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。