[发明专利]一种复杂低空飞行多机冲突探测与解脱方法及系统

说明书

本发明公开了一种复杂低空飞行多机冲突探测与解脱方法及系统。该方法包括：获取任意两个航空器之间的当前飞行参数以及相对位置关系；根据所述当前飞行参数确定潜在冲突集合以及汇聚冲突集合；根据所述相对位置关系建立多机飞行冲突解脱模型；获取多个航空器的当前飞行状态；根据所述当前飞行状态、所述潜在冲突集合以及所述汇聚冲突集合确定冲突解脱组；按照解脱优先级从高到低的顺序，依次将所述冲突解脱组内的航空器输入到所述多机飞行冲突解脱模型中，确定冲突避让行为。采用本发明所提供的方法及系统，能够在飞行员无法完全依靠自主行为完成安全、高效飞行的情况下，为飞行员提供冲突避让决策辅助。

技术领域

本发明涉及多机冲突探测与解脱领域，特别是涉及一种复杂低空飞行多机冲突探测与解脱方法及系统。

背景技术

低空空域是我国空域系统的重要组成部分，蕴藏着极大的经济和社会价值。随着低空需求的日趋旺盛，充分利用低空资源，科学管控低空飞行成为世界航空大国面临的重要课题。通用航空活动组织方式多样，飞行活动类型繁多，且通常在低空或超低空进行飞行作业，高度分散、点多、线多、面广，易受恶劣天气、地面障碍物、军事飞行活动、飞鸟及无人机等各种随机因素的影响。

低空飞行航空器飞行员依靠机载设备和目视观察，在飞行量较小的空域，可进行较为自主的飞行行为，但在多航线汇聚点等飞行量较大的空域，多架航空器相互影响，飞行员无法完全依靠自主行为完成安全、高效的飞行，需依靠集中式决策来辅助进行冲突避让。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂低空飞行多机冲突探测与解脱方法及系统，以解决现有技术中在多航线汇聚点等飞行量较大的空域，多架航空器相互影响的问题，能够在飞行员无法完全依靠自主行为完成安全、高效飞行的情况下，为飞行员提供冲突避让决策辅助。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种复杂低空飞行多机冲突探测与解脱方法，包括：

获取任意两个航空器之间的当前飞行参数以及相对位置关系；所述当前飞行参数包括速度、航向、高度；

根据所述当前飞行参数确定潜在冲突集合以及汇聚冲突集合；所述潜在冲突集合为在所述航空器的冲突探测区内存在航空器或障碍物的冲突集合，所述汇聚冲突集合为与所述航空器相互汇聚接近的航空器的冲突集合；

根据所述相对位置关系建立多机飞行冲突解脱模型；

获取多个航空器的当前飞行状态；所述当前飞行状态包括避让状态以及普通状态；所述避让状态为所述航空器正在调整速度、转变航向或移动位置的状态；所述普通状态为所述航空器以最优的速度、航向以及高度正在飞行的状态；

根据所述当前飞行状态、所述潜在冲突集合以及所述汇聚冲突集合确定冲突解脱组；

按照解脱优先级从高到低的顺序，依次将所述冲突解脱组内的航空器输入到所述多机飞行冲突解脱模型中，确定冲突避让行为；所述冲突避让行为包括调整至避让速度，改变至避让航向或移动至避让高度；所述解脱优先级是按照所述航空器在当前飞行冲突内从大到小解脱的次序进行排序的。

可选的，所述根据所述当前飞行参数确定潜在冲突集合以及汇聚冲突集合，具体包括：

根据任意两个航空器的所述高度及所述速度计算所述任意两个航空器的相对位移以及相对速度；

根据所述相对位移以及所述相对速度确定任意两个航空器之间存在潜在冲突并确定潜在冲突集合；

根据任意两个航空器的所述航向确定任意两个航空器之间存在汇聚冲突并确定汇聚冲突集合。

可选的，所述根据所述相对位置关系建立多机飞行冲突解脱模型，具体包括：