[发明专利]基于时序的全时段空域冲突探测与解脱方法

摘要

本发明公开了一种新型、高效的基于时序进行推演的全时段冲突探测与解脱方法。旨在结合航班计划和空域结构特征，推演生成有序的无冲突航班流信息，该方法首先搜集指定空域的数据信息，建立航班计划集合和空域点集合，然后基于时序、空域点、点航空器序列的三级循环推演，通过空域内航空器的状态转化，实现冲突探测与解脱。本发明方法充分考虑了管制工作流程，弱化冲突探测与解脱过程中航空器个体行为，更加关注整体空域中航空器之间的相互影响，贴近实际管制工作流程，消除了当前冲突探测与解脱算法中不同尺度的预排序策略对于推演结果的不确定性影响，从而使推演结果稳定可靠，并且采用无回溯的算法流程，提高了算法的执行效率。

主权项

一种基于时序的全时段空域冲突探测与解脱方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)搜集指定空域的数据信息，建立航班计划集合和空域点集合；(2)以时序为第一级循环、空域点集合为第二级循环、点航空器序列为第三级循环进行航空器冲突探测与解脱，并保存每一个推演时刻空域内所有航空器的状态以及4D信息；其中，第三级循环中在当前推演时刻以当前空域点为下一目标点的当前航空器进行冲突探测与解脱的方法为：若在当前推演时刻，航空器状态为延误消解态则执行步骤(2.1)；航空器状态为航段飞行态则执行步骤(2.2)；航空器状态为冲突探测与解脱态则执行步骤(2.3)；(2.1)若处于延误消解态的航空器的航段启动时间为当前推演时刻，则航空器由延误消解态转换为航段飞行态，执行步骤(2.2)；若处于延误消解态的航空器的航段结束时间为当前推演时刻，则航空器由延误消解态转换为冲突探测与解脱态，执行步骤(2.3)；若不满足上述两个条件，则保存当前推演时刻当前航空器为延误消解态，4D信息为上一推演时刻的4D信息，进行下一航空器的推演；(2.2)若处于航段飞行态的航空器的航段结束时间为当前推演时刻，则航空器由航段飞行态转换为冲突探测与解脱态，执行步骤(2.3)；若处于航段飞行态的航空器的航段开始时间为当前推演时刻，则说明航空器在当前时刻转化为航段飞行态，不推演4D信息，否则推演航空器在当前时刻4D信息并保存当前推演时刻的航空器信息；(2.3)确定当前航空器在下一目标点的前机，计算当前航空器到达下一目标点的预计到达时间，匹配策略库中的策略对象获取管制间隔；若预计到达时间与前机的预计到达时间的差值大于管制间隔的约束，或者未找到满足符合条件的前机，则表明航空器在下一目标点处未探知到冲突，从下一推演时刻开始，航空器进入航段飞行态；否者表明航空器在下一目标点处探知到冲突，计算在当前航段匀减速飞行的末速度，若满足最大减速限度约束则进行匀减速飞行，从下一推演时刻开始，航空器进入航段飞行态，否则进行冲突消解，航空器以最大加速度飞行下一航段，并计算所需消解的延误时间，从下一推演时刻开始，航空器进入延误消解态；更新航空器的信息，删除存储在当前点航空器序列中当前航空器的信息，并将航空器加入到下一目标点的航空器序列中；保存当前推演时刻当前航空器的状态和4D信息，进行下一航空器的推演。