[发明专利]一种基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统

说明书

本发明涉及机场场面模拟运行轨迹数据计算处理技术领域，且公开了一种基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统，包括场面数据收集器、航空器初始模拟视野模块、逐帧动态更新模块、模拟视野感知冲突模块、航空器滑行等待模块、航空器正常滑行模块、模拟视野感知冲突解脱模块，所述逐帧动态更新模块包括跑道停机位分配模块、滑行路径分配模块和航空器滑行预计模块；所述模拟视野感知冲突模块包括时间驱动器、航空器运行状态计算模块和航空器滑行冲突预计模块。该基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统，具备能够通过模拟感知算法使得航空器具备冲突探测、自动避让等待行为，从而完成整个场面的运行仿真研究的优点。

技术领域

本发明涉及机场场面模拟运行轨迹数据计算处理技术领域，具体为一种基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统。

背景技术

为了提高机场的运行效率，有效减小航班延误，同时可以对短期未来机场规划建设做模拟运行论证，因此设计合理的航班运维，就显得尤其重要。

航空器从旅客登机、航班推出、滑行到起飞或塔台接管到跑道落地、脱离跑道滑行至指定停机位、挡轮档到旅客下机来完成整个在机场场面上的行为动作，整个过程涉及到多个单位之间的有效衔接和协同，目前对航空器具备冲突探测、自动避让等待行为的研究是重要的研究方向。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统，具备能够通过模拟感知算法使得航空器具备冲突探测、自动避让等待行为，从而完成整个场面的运行仿真研究的优点，解决了目前对航空器具备冲突探测、自动避让等待行为的研究是重要的研究方向的问题。

(二)技术方案

为实现能够通过模拟感知算法使得航空器具备冲突探测、自动避让等待行为，从而完成整个场面的运行仿真研究的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于模拟感知的航空器场面滑行冲突探测系统，包括场面数据收集器、航空器初始模拟视野模块、逐帧动态更新模块、模拟视野感知冲突模块、航空器滑行等待模块、航空器正常滑行模块、模拟视野感知冲突解脱模块，所述逐帧动态更新模块包括跑道停机位分配模块、滑行路径分配模块和航空器滑行预计模块；

所述模拟视野感知冲突模块包括时间驱动器、航空器运行状态计算模块和航空器滑行冲突预计模块；

所述模拟视野感知冲突解脱模块包括机场航班起降流量统计模块和航空器起降状态检测模块。

优选的，所述场面数据收集器用于读取并结构化场面数据中的跑道/滑行道/停机位数据，包括代号、位置、方向，读取并结构化跑道运行规则，包括跑道代号、起降规则、起降跑道不同航空器类型的占用时间，穿越跑道的安全间隔等，读取并结构化滑行道运行规则，包括滑行道代号、滑行方向、滑行道可用机型等，读取并结构化停机位分配规则，包括停机位可停机型、方向、限定航空公司等。

优选的，所述航空器初始模拟视野模块根据航空器的滑行路径提前创建。

优选的，所述逐帧动态更新基于时间的场面滑行仿真时，航空器根据各自的滑行位置，逐帧动态更新航空器的滑行位置和模拟视野。

优选的，所述航空器滑行预计模块据跑道、停机位和滑行路径分配的情况，结合航空器执行的飞行计划，预计航空器滑行抵达停机位、各滑行点、跑道的时间，具体方法为：

航空器地面开车加速度a m/s²，行驶为匀速v前进的，即当航空器从静止到速度v，需要的时间为Ta＝v/a,根据Haversine距离公式计算两个经纬度(WGS84)表示的滑行路径点之间的距离Dis，再根据t＝Dis/v，得到预计的到达时间。

优选的，所述时间驱动器以帧数为时间驱动单位，每一帧运行时间可设置。