[发明专利]一种基于立体剖分网格的动态低空空域网格流量管理方法

说明书

本发明的基于立体剖分网格的动态低空空域网格流量管理方法，通过基于立体剖分网格，根据飞行器的飞行时间规划将所述动态低空空域网格态势流量进行流量网格化，得到所述动态低空空域的网格流量；根据所述动态低空空域的网格流量计算飞行器在飞行时间规划内的各个管制区流量；根据飞行器的飞行时间和所述飞行时间规划内的各个管制区流量对所述动态低空空域进行流量调配。能够解决低空空域流量一体化组织程度低，自动化管理能力差、低空空域流量管理计算方法复杂、空域多尺度灵活性差的问题。

技术领域

本发明属于基于地球空间信息剖分组织的空域管理技术领域，特别涉及一种基于立体剖分网格的动态低空空域网格流量管理方法。

背景技术

随着我国经济高度发展，军用和民用的飞行任务迅速增多，出现空中交通流量分布不均匀的问题。空域交通流量管理(Air Traffic Flow Management，简称ATFM)是空域交通管理(Air Traffic Management，简称ATM)的重要构成部分之一，其目的是解决空域供给和飞行需求之间的平衡问题。空域管理与ATFM两者相结合协同管理低空空域将成为未来研究发展的重要内容之一。通过对空域态势流量管理方法的相关调研，当前动态低空空域态势流量管理主要存在以下不足：低空空域流量一体化组织程度低，自动化管理能力差、低空空域流量管理计算方法复杂、空域多尺度灵活性差。

低空空域流量一体化组织程度低，自动化管理能力差。其一，低空空域在国际民航组织的空域类别较低，管理要求水平低，但在开放低空空域后可能存在大量的飞行器涌入市场，且飞行器的任务类型、活动区域等纷繁不一，需要在保证安全的前提下最大化、高效合理的使用空域，其发展需求与当前的流量管理形式存在矛盾。其二，轻型固定翼飞机或直升机执行的任务一部分为不定航路，存在频繁使用临时空域的情况，如直升机救援、无人机航拍、农业灌溉等，与传统的民航相比，灵活度较高，突发性事件及特殊情况较多，其任务特点与当前的空域态势流量管理形式存在矛盾，传统的流量调配需要人为参与，一定程度上也同时增加了管制员的工作负担和总体延误时间。

低空空域流量管理计算方法复杂。低空空域的流量管理涉及的目标繁多，不论是判断某区域流量还是调整到的区域的流量重新计算以备下一次调整，都需要耗费一定时间，而流量管理是持续不间断的过程，随着任务的增多以及途径点的冲突增加，则需要流量管理持续的规划调配最合理使用且安全间距较大的空域飞行状况，对计算效率的要求极高，而现有的模型在多维地图空间中对多个高速运动的动目标的协同流量管理存在计算模型复杂，计算效率低下等问题，难以支持低空空域的发展现状以及应对未来的通用航空和无人机产业高速发展需求。

空域多尺度灵活性差。多尺度信息展示渗透了人类生活的方方面面。目前传统方法的单一尺度流量管理方法会造成信息的杂乱堆积，降低用户的使用体验友好度。在动态低空空域态势的流量管理中，多尺度的流量管理方法根据用户可能关注信息的分析推断，筛选出有效的信息级别或统计信息呈现给用户，使得上述问题得以解决。针对海量的空域和飞行器任务信息，多尺度的流量管理在保证数据完整性的原则上，能对数据进行统计分析、层级划分，数据表达清晰、有条理。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种基于立体剖分网格的动态低空空域网格流量管理方法，能够解决低空空域流量一体化组织程度低，自动化管理能力差、低空空域流量管理计算方法复杂、空域多尺度灵活性差的问题。

根据本公开的一方面，本发明提供一种基于立体剖分网格的动态低空空域网格流量管理方法，所述方法包括：

基于立体剖分网格，根据飞行器的飞行时间规划将所述动态低空空域网格态势流量进行流量网格化，得到所述动态低空空域的网格流量；

根据所述动态低空空域的网格流量计算飞行器在飞行时间规划内的各个管制区流量；

根据飞行器的飞行时间和所述飞行时间规划内的各个管制区流量对所述动态低空空域进行流量调配。