[发明专利]一种基于四维航迹的编队飞行控制方法、装置及介质

说明书

本发明涉及一种基于四维航迹的编队飞行控制方法、装置及介质，方法包括编队计划步骤、编队控制步骤和编队交易步骤；编队计划步骤包括：编队飞行前，生成包含四维航迹信息的编队飞行计划，并发送至所有飞行编队成员；编队控制步骤包括：编队飞行时，根据航线环境信息实时判断是否需要调整编队阵型，需要调整编队阵型时根据航线环境信息生成用于调整编队阵型参数的编队阵型调整计划，并发送至所有飞行编队成员；编队交易步骤包括：根据所有飞行编队成员的总节省成本生成交易价格；飞行结束后通过分布式账本技术完成收益交易。与现有技术相比，本发明具有节能环保、飞行效率高、适应性强、安全性高等优点。

技术领域

本发明涉及编队飞行控制技术领域，尤其是涉及一种基于四维航迹的编队飞行控制系统。

背景技术

随着我国社会经济的高速增长，交通运输环境的不断改善，信息技术的显著提高，空中交通发展迅速，碳排放过高、航路拥挤以及航行效率不高等问题叩待解决。

飞机编队中，跟随的飞机能够利用领飞的飞机产生的尾流，减少飞行阻力，从而降低燃油消耗，提升飞行效率。当前国内的空域安排、激励机制以及技术标准的设定都缺乏对编队飞行的支持。

现有技术针对飞机编队的控制过程提出了一些技术方案，中国专利CN110377057A提出了一种无人机的编队飞行组织方法及控制终端，该专利主要是无人机操控员根据需要组织编队，中国专利CN162279528B提出了一种用于编队飞行的控制方法，该专利只是在仿真技术领域中对编队飞行进行控制模拟，中国专利CN108897340B提出了一种通信和计算约束下航天器编队飞行相对位置控制方法，主要针对飞行中的位置控制设计计算约束和通讯控制。上述专利均未结合四维航迹控制飞机编队按照预设的编队航道飞行，各航班之间无法在四维航迹上组成飞机编队并协同运营，进而无法提高飞行效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于四维航迹的编队飞行控制方法、装置及介质，节能环保，飞行效率高，适应性强，安全性高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于四维航迹的编队飞行控制方法，包括编队计划步骤、编队控制步骤和编队交易步骤；

所述的编队计划步骤包括：

编队飞行前，生成包含四维航迹信息的编队飞行计划，并发送至所有飞行编队成员，所述的四维航迹信息包括编队航道、编队阵型参数以及编队时刻表；

所述的编队控制步骤包括：

编队飞行时，根据航线环境信息实时判断是否需要调整编队阵型，需要调整编队阵型时根据航线环境信息生成用于调整编队阵型参数的编队阵型调整计划，并发送至所有飞行编队成员；

所述的编队交易步骤包括：

根据所有飞行编队成员的总节省成本的收益，生成交易价格；

编队飞行结束后，通过分布式账本技术完成收益交易。

进一步地，所述的编队航道的生成过程包括：

通过聚类算法对若干个机场进行聚类，获得若干个聚类；

对于每个聚类，通过路径规划算法获取编队航道。

进一步地，所述的聚类算法为社团聚类算法。

进一步地，所述的路径规划算法为深度优先树搜索算法。

进一步地，所述的编队时刻表的生成过程包括：

根据编队航道，通过模拟退火算法获取编队时刻表。

进一步地，所述的航线环境信息包括天气、空中交通流量、气压、温度、风力和飞行高度。